Tata Surya

Tata Suryaadalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut matahari dan semua obyek yang yang mengelilinginya. Obyek-obyek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet-planet kerdil/katai, 173 satelit-satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.
Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yanng terluar.

Berdasarkan jaraknya, kedelapan planet itu ialah:

1. Merkurius (57.900.000 km)
2. Venus (108.000.000 km)
3. Bumi (150.000.000 km)
4. Mars (228.000.000 km)
5. Jupiter (779.000.000 km)
6. Saturnus (1.430.000.000 km)
7. Uranus (2.880.000.000 km)
8. Neptunus (4.500.000.000 km)

Sejak pertengahan 2008, ada lima obyek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil, yang orbitnya - kecuali Ceres - berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet katai itu adalah:

1. Ceres (415.000.000 km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima)
2. Pluto (5.906.000.000 km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan)
3. Haumea (6.450.000.000 km)
4. Makemake (6.850.000.000 km)
5. Eris (10.100.000.000 km)

Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami, yang biasa disebut dengan "bulan" sesuai dengan Bulan atau satelit alami Bumi. Masing-masing dari planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Matahari
Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 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, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas 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 letaknya 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.

Dipercayai bahwa posisi matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. 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 lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang "populasi II".Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen 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.

Tata Surya bagian dalam
Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama terbuat dari silikat dan logam, obyek 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
Empat planet bagian dalam atau planet kebumian memiliki komposisi batuan yang padat, hampir tidak mempunyai atau tidak mempunyai bulan dan tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi Planet-planet ini terutama adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung, dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Tiga dari empat planet ini (Venus, Bumi dan Mars) memiliki atmosfer, semuanya memiliki 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 juga 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 hipotesa lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya terhambat oleh energi awal matahari.

Venus

Venus (0,7 SA) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga 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, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer.Sejauh ini activitas geologis Venus belum dideteksi, tetapi 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, satu-satunya yang diketahui memiliki activitas geologi dan satu-satunya planet yang diketahui 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, bulan, 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 baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi.Mars mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos dan Phobos) yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.

Sabuk asteroid

Sabuk asteroid utama dan asteroid Troya

Asteroid secara umum adalah obyek Tata Surya yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku.

Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter, berjarak antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari, diduga 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 badan Tata Surya kecil. Beberapa asteroid seperti Vesta dan Hygieia mungkin akan diklasifikasi sebagai planet kerdil jika terbukti telah mencapai equilibrium hidrostatik.

Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu, mungkin jutaan obyek yang berdiameter satu kilometer.Meskipun demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu massa bumi.Sabuk utama tidaklah rapat, kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10-4 m disebut meteorid.

Ceres

Ceres (2,77 SA) adalah benda terbesar di sabuk asteroid dan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Diameternya adalah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar untuk memiliki gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap sebagai planet ketika ditemukan pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi menjadi asteroid pada tahun 1850an setelah observasi lebih lanjut menemukan beberapa asteroid lagi. Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai planet kerdil.

Kelompok asteroid

Asteroid pada sabuk utama dibagi menjadi kelompok dan keluarga asteroid bedasarkan sifat-sifat orbitnya. Bulan asteroid adalah asteroid yang mengedari asteroid yang lebih besar. Mereka tidak mudah dibedakan dari bulan-bulan planet, kadang kala hampir sebesar pasangannya. Sabuk asteroid juga memiliki komet sabuk utama yang mungkin merupakan sumber air bumi.

Asteroid-asteroid Trojan terletak di titik L4 atau L5 Yupiter (daerah gravitasi stabil yang berada di depan dan belakang sebuah orbit planet), sebutan "trojan" sering digunakan untuk obyek-obyek kecil pada titik langrange dari sebuah planet atau satelit. Kelompok Asteroid Hilda terletak di orbit resonansi 2:3 dari Yupiter, yang artinya kelompok ini mengedari matahari tiga kali untuk setiak dua edaran Yupiter.

Bagian dalam Tata Surya juga dipenuhi oleh asteroid liar, yang banyak memotong orbit-orbit planet planet bagian dalam.

Tata Surya bagian luar

Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelitnya yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek termasuk Centaurs, juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung volatiles yang lebih tinggi (contoh: air, amonia, metan, yang sering disebut es dalam peristilahan ilmu keplanetan) dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.

Planet-planet luar
Raksasa-raksasa gas dalam Tata Surya dan Matahari, berdasarkan skala

Keempat planet luar, atau gas raksasa (yang disebut juga planet jovian), secara keseluruhan mencakup 99 persen massa yang mengorbit matahari. Jupiter 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 gas raksasa ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.

Yupiter

Yupiter (5,2 SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Jupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Jupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede, Callisto, Io, dan Europa 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 Jupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Jupiter, planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Jupiter atau 95 kali massa bumi, 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 Titan dan Enceladus, menunjukan activitas geologis, meski hampir terdiri hanya 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 bujkuran poros 90 derajad 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, yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.

Neptunus

Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi, sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak sebanyak Jupiter atau Saturnus.[43] Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair.[44] 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 Hale-Bopp

Komet adalah badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari 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 mungking 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.

Centaurs

Centaurs adalah benda-benda es mirip komet yang poros semi-majornya lebih besar dari Yupiter (5,5 SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30 SA). Centaur terbesar yang diketahui adalah, 10199 Chariklo, berdiameter 250 km.[48] Centaur temuan pertama, 2060 Chiron, juga diklasifikasikan sebagai komet (95P) karena memiliki koma sama seperti komet kalau mendekati matahari.[49] Beberapa astronom mengklasifikasikan Centaurs sebagai obyek sabuk Kuiper sebaran-ke-dalam, seiring dengan sebaran keluar yang bertempat di piringan tersebar (outward-scattered residents of the scattered disc).

Daerah trans-Neptunus

Plot seluruh obyek sabuk Kuiper
Diagram yang menunjukkan pembagian sabuk Kuiper

Daerah yang terletak jauh melebihi Neptunus, atau daerah trans-Neptunus, 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 Surya, meskipun 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 badan Tata Surya kecil. Meski demikian, obyek Kuiper yang terbesar, seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus, mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 obyek sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km, tetapi diperkirakan massa total sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi.Banyak obyek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.

Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi "sabuk klasik" dan resonansi. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus (contoh: dua orbit untuk setiap tiga orbit Neptunus atau satu untuk setiap dua). Resonansi yang pertama bermula pada Neptunus sendiri. Sabuk klasik terdiri dari obyek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus, dan terletak sekitar 39,4 SA sampai 47,7 SA.Anggota dari sabuk klassik diklasifikasikan sebagai cubewanos, setelah anggota jenis pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1

Pluto dan ketiga bulannya

Pluto (rata-rata 39 SA), sebuah planet kerdil, adalah obyek terbesar sejauh ini di sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini dianggap sebagai planet yang ke sembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya definisi formal planet. Pluto memiliki kemiringan orbit cukup eksentrik (17 derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari matahari pada titik prihelion (sejarak orbit Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.

Tidak jelas apakah Charon, bulan Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit atau sebuah planet kerdil juga. Pluto dan Charon, keduanya mengedari titik barycenter gravitas di atas permukaanya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua bulan yang jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak pada sabuk resonan dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti Pluto mengedari matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Obyek sabuk Kuiper yang orbitnya memiliki resonansi yang same disebut plutinos.

Haumea dan Makemake

Haumea (rata-rata 43,34 SA) dan Makemake (rata-rata 45,79 SA) adalah dua obyek terbesar sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik. Haumea adalah sebuah obyek berbentuk telur dan memiliki dua bulan. Makemake adalah obyek paling cemerlang di sabuk Kuiper setelah Pluto. Pada awalnya dinamai 2003 EL61 dan 2005 FY9, pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet kerdil. Orbit keduanya berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) dan lain seperti Pluto, keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus, sebagai bagian dari kelompok Obyek sabuk Kuiper klasik.