Pembentukan Tata Surya

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata Surya

Keingin-tahuan manusia tentang bagaimana Tata Surya terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta bagaimana gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut, telah mencuat, jauh sebelum Masehi. Berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan terhadap tata surya, pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, terutama berkaitan dengan pengaruhnya terhadap navigasi dan pertanian. Para pengamat Yunani menemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan disebut sebagai planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka menduga bahwa Bumi dan Matahari berbentuk pipih, tapi Phytagoras (572-492 BC) menyangkal dan menyatakan bahwa semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah

Upaya untukmemenuhi keingin-tahuan manusia tentang alam semesta ini, untuk pertama kalinya diwujudkan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC) dengan adanya upaya untuk menghitung sudut antara bumi, bulan dan matahari secara ilmiah. Selain itu, ia juga mencoba mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus dikenal sebagai orang pertama yang menyimpulkan bahwa Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran dan ini menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi sebenarnya teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195 BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan cara mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 2% dari keseluruhan revolusi dan hasil perhitungannya ternyata memiliki perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik

Meskipun sebelumnya Aristachrus telah menyimpulkan bahwa Bumi bergerak mengelilingi Matahari, tetapi  Ptolemy (c 150AD) justru memberikan penyataan yang bertentangan, dengan menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik ini mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun, pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, yaitu gerak seragam dalam lintasan lingkaran yang berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja

Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit berbentuk lingkaran. Meskipun Copernicus mengetahui adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet, namun ia tetap mempertahankan pendapatnya bahwa orbit planet berbentuk lingkaran, dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik ini disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi setelah kematian Copernicus, pandangan gereja berubah, ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan bahwa semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler

Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian di sana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya, menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elips.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;

- Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.

- Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.

- Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

Kepler menuliskan karyanya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican AstronomyIndex. Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal mula dipakainya teleskop

Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo (1562-1642). Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika, khususnya tentang gerak planet. Ia salah seorang yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.

Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan, venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.

Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus, lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, dalam Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh gereja.

Dasar yang diletakkan Newton

Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.

Teori Pembentukan Tata Surya Sesudah Newton

Kemunculan Newton dengan teori gravitasinya menjadi dasar yang kuat dalam menciptakan teori terbentuknya Tata Surya yang lahir kemudian sampai tahun 1960. Perkembangan teori pembentukan Tata Surya, pada era setelah Newton sampai dengan tahun 1960 terbagi dalam dua kelompok pemikiran yakni teori monistik yang menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.

Teori Komet Buffon

Tahun 1745, George comte de Buffon (1701-1788) dari Perancis mempostulatkan teori dualistik dan katastrofi yang menyatakan bahwa tabrakan komet dengan permukaan matahari menyebabkan materi matahari terlontar dan membentuk planet pada jarak yang berbeda. Kelemahan dari postulat Buffon adalah bahwa ia tidak bisa menjelaskan asal komet. Ia hanya mengasumsikan bahwa komet jauh lebih masif dari kenyataannya.

Teori Nebula Laplace (Teori Kabut)

Ada beberapa teori yang menginspirasi terbentuknya teori Laplace, dimulai dari filsuf Perancis, Renè Descartes (1596-1650) yang percaya bahwa angkasa terisi oleh “fluida alam semesta ” dan planet terbentuk dalam pusaran air. Sayangnya teori ini tidak didukung dasar ilmiah.

Seratus tahun kemudian, tepatnya tahun 1775, Immanuel Kant (1724-1804) menunjukkan adanya awan gas yang berkontraksi dibawah pengaruh gravitasi sehingga awan tersebut menjadi pipih. Ide ini didasarkan dari teori pusaran Descartes, tapi fluidanya berubah menjadi gas. Setelah adanya teleskop, William Herschel (1738-1822) mengamati adanya nebula yang ia asumsikan sebagai kumpulan bintang yang gagal.

Tahun 1791, ia melihat bintang tunggal yang dikelilingi halo yang terang. Hal inilah yang memberinya kesimpulan bahwa bintang terbentuk dari nebula dan halo merupakan sisa nebula.

Dari teori-teori ini, Pierre Marquis de Laplace (1749-1827) pada tahun 1796, menyempurnakan hipotesa Immanuel Kant dan hipotesa mereka berdua lebih dikenal dengan Hipotesa Nebula Kant-Laplace. Pada tahap awal, tata surya masih berupa kabut atau awan raksasa. Awan ini terdiri gas, es dan debu yang disebut Nebula. Unsur gas, sebagian besar terdiri dari Hidrogen. Karena gaya gravitasi yang dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar pelan dengan arah tertentu. Pada saat terjadi keruntuhan, momentum sudut dipertahankan melalui putaran yang dipercepat sehingga terjadi pemipihan membentuk cakram datar di bagian tengahnya. Selama menyusut (kontraksi), ada materi yang tertinggal ke dalam suatu bentuk piringan, dan bersamaan dengan itu, pusat massa terus berkontraksi. Akibatnya, suhu kabut memanas dan materi di dalam awan, yang memiliki massa dominan akan runtuh, menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan perputarannya semakin cepat.

Materi yang terlepas kedalam piringan, akan membentuk sejumlah cincin gas dan es yang terlontar di sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, maka materi gas di dalam cincin akan mengelompok dan memadat (kondensasi). Seiring dengan terjadinya penurunan suhu, maka terbentuklah membentuk planet dalam yang mengitari matahari. Dengan cara yang sama, planet luar juga terbentuk.

Namun menurut Clerk Maxwell (1831-1879) letak permasalahan teori ini, cincin hanya bisa stabil jika terdiri dari partikel-partikel padat, bukannya gas. Menurut Maxwell cincin tidak bisa berkondensasi menjadi planet karena gaya inersianya akan memisahkan bagian dalam dan luar cincin. Seandainya proses pemisahan bisa terlewati, massa cincin masih jauh lebih masif dibanding massa planet yang terbentuk.

Permasalahan lain muncul dari distribusi momentum sudut dimana tidak ada mekanisme tertentu yang bisa menjelaskan bahwa keberadaan materi dalam jumlah kecil, yang membentuk planet, bisa memiliki semua momentum sudutnya. Seharusnya sebagian besar momentum sudut berada di pusat objek. Jika momentum sudut intrinsik dari materi luar bisa membentuk planet, maka kondensasi pusat tidak mungkin runtuh untuk membentuk bintang,

Penyempurnaan Teori Laplace

Tahun 1854, Edouard Roche (1820-1883) mengatakan bahwa awan yang diajukan Laplace dalam teorinya, bisa memiliki kondensasi pusat yang tinggi sehingga sebagian besar massa berada dekat spin axis dan memiliki kaitan yang kecil dengan momentum angular. Tahun 1873, Roche menyempurnakan teori Laplace dengan analisis “Matahari ditambah atmosfer & rdquo;, yang memiliki kondensasi pusat yang tinggi. Model ini berada diluar rentang planet dan mengalami keruntuhan saat mendingin. Dalam model ini atmosfer berkorotasi terhadap matahari. Saat sistem mengalami keruntuhan, kecepatan sudut bertambah untuk mempertahankan momentum sudut, sementara jarak mengecil. Jika jarak mengecil lebih cepat dari radius efektif atmosfer, maka semua atmosfer di luar jarak akan membentuk cincin.

Keberatan dari James Jeans (1877-1946). Ia menunjukkan dengan distribusi nebula yang diberikan oleh Roche, materi luar akan menjadi renggang sehingga tidak dapat melawan gaya pasang surut terhadap pusat massanya dan kondensasi tidak akan terjadi. Jeans juga mennunjukkan bahwa untuk materi di dalam cincin yang mengalir dari nebula yang runtuh menuju kondensasi, membutuhkan kerapatan yang lebih besar dari kerapatan sistem. Hal ini akan menghasilkan massa atmosfer dengan magnitudo mendekati magnitudo di pusat massa, sehingga bisa menyelesaikan permasalahan momentum sudut.

Teori Pembentukan Tata Surya Awal Abad ke-20

Perkembangan teori pementukan Tata Surya pada dekade terakhir abad ke-19 dan dekade pertama abad ke-20, didominasi oleh 2 orang Amerika yakni Thomas Chamberlin (1843-1928) dan Forest Moulton (1872-1952). Dalam membangun teorinya, mereka melakukan komunikasi secara konstan, bertukar pemikiran dan menguji ide-ide yang muncul, namun publikasi atas karya besar mereka dilakukan secara terpisah.

Teori Planetisimal

Pada tahun 1890-an, Chamberlin menawarkan solusi untuk teori nebula Laplace. Ia menawarkan adanya satu akumulasi yang membentuk planet atau inti planet (objek kecil terkondensasi diluar materi nebula) yang kemudian dikenal sebagai planetisimal. Menurut Chamberlin, planetisimal akan bergabung membentuk protoplanet. Namun karena adanya perbedaan kecepatan antara partikel dalam dan partikel luar, dimana partikel dalam bergerak lebih cepat dari partikel luar, maka objek yang terbentuk akan memiliki spin retrograde.

Walaupun ide planetesimal ini cukup baik, tetapi sejak tahun 1900, Chamberlin dan Moulton mengembangkan teori baru tentang pembentukan planet. Pada teori ini keduanya menyatakan bahwa ada materi yang terlontar dari bintang dan membentuk nebula spiral. Nebula spiral ini tidak diketahui asalnya dan berhasil dipotret oleh para pengamat. Menurut mereka, materi yang terlontar ini dapat menjadi planet yang mengitari bintang induknya. Tapi ide ini kemudian mereka tolak sendiri, karena orbit yang mereka dapatkan terlalu eksentrik/lonjong.

Chamberlin kemudian membangun teori baru yang melibatkan erupsi matahari. Ia memberikan kemungkinan bahwa spiral nebula merupakan hasil interaksi pemisahan dari bintang yang berada dalam proses erupsi dengan bintang lainnya. Teori ini membutuhkan matahari yang aktif dengan prominensa yang masif. Namun sayangnya, gaya pasang surut bintang yang berinteraksi dengan matahari hanya mampu menahan materi prominensa di luar matahari tapi tidak mampu memindahkan materi dari matahari. Untuk itu dibutuhkan jarak matahari-bintang lebih besar dari limit Roche untuk matahari dan massa masif yang lebih besar dari massa matahari untuk bintang lainnya.

Jadi ringkasnya, hipotesa Planetisimal menyatakan bahwa tata surya terbentuk akibat adanya bintang yang hampir menabrak matahari.

Teori Pasang Surut

Teori Pasang Surut pertama kali disampaikan oleh Buffon. Ia menyatakan bahwa tata surya berasal dari materi Matahari yang terlempar akibat bertumbukan dengan sebuah komet. Teori pasang surut yang disampaikan Buffon kemudian diperbaiki oleh Sir James Jeans dan Harold Jeffreys.

Astronomi Inggris, James Jeans (1877-1946) mengemukakan teorinya (1917) bahwa Tata Surya merupakan hasil interaksi antara bintang lain dan matahari. Perbedaan ide yang ia munculkan dengan ide Chamberlin & Moulton terletak pada absennya prominensa dan jumlah awal dari matahari. Menurut Jeans dalam interaksi antara matahari dengan bintang lain yang melewatinya, pasang surut yang ditimbulkan pada matahari sangat besar sehingga ada materi yang terlepas dalam bentuk filamen. Filamen ini tidak stabil dan pecah menjadi gumpalan-gimpalan yang kemudian membentuk protoplanet. Akibat pengaruh gravitasi dari bintang proto planet memiliki momentum sudut yang cukup untuk masuk kedalam orbit disekitar matahari.

Pada akhirnya efek pasang surut matahari pada proto planet saat pertama kali melewati perihelion memberikan kemungkinan bagi proses pembentukan planet untuk membentuk satelit.

Pada model ini tampaknya spin matahari yang lambat dikesampingkan, karena dianggap matahari telah terlebih dahulu terbentuk sebelum proses pembentukan planet. Selain itu tanpa adanya prominensa maka kemiringan axis solar spin dan bidang orbit matahari-bintang tidak akan bisa dijelaskan.

Tahun 1919, Jeans memperbaharui teorinya. Ia menyatakan bahwa saat pertemuan kedua bintang terjadi, radius matahari sama dengan orbit Neptunus. Pengubahan ini memperlihatkan kemudahan untuk melontarkan materi pada jarak yang dikehendaki. Materinya juga cukup dingin, dengan temperatur 20 K dan massa sekitar Ᾰ½ massa jupiter.

Harold Jeffreys (1891-1989) yang sebelumnya mengkritik teori Chamberlin-Moulton, juga memberikan beberapa keberatan atas teori Jeans. Keberatan pertamanya mengenai keberadaan bintang masif yang jarang sehingga kemungkinan adanya bintang yang berpapasan dengan matahari pada jarak yang diharapkan sangatlah kecil.

Tahun 1939, keberatan lain datang dari Lyman Spitzer (1914-1997). Menurutnya jika matahari sudah berada dalam kondisi sekarang saat materinya membentuk Jupiter maka diperlukan materi pembentuk yang berasal dari kedalaman dimana kerapatannya sama dengan kerapatan rata-rata matahari dan temperatur sekitar 106 K. Tapi jika harga temperatur ini dipakai dalam persamaan untuk massa kritis jeans, maka massa minimum Jupiter menjadi 100 kali massa Jupiter saat ini.

Teori Kondensasi (Teori Awan Debu atau Protoplanet)

Teori ini dikemukakan oleh Carl von Weizsaecker kemudian disempurnakan oleh astronom Belanda, Gerard P.Kuiper (1905-1973), pada tahun 1950. Teori proto planet menyatakan bahwa tata surya terbentuk oleh gumpalan awan gas raksasa yang mengalami pemampatan dan menarik partikel-partikel debu membentuk gumpalan bola awan. Pada saat itulah terjadi bola kabut raksasa ini berputar membentuk pilinan sehingga gumpalan bola kabut raksasa ini menjadi pipih menyerupai cakram raksasa (tebal bagian tengah dan pipih di bagian tepi).Karena bagian tengah berpilin lambat mengakibatkan terjadi tekanan yang menimbulkan panas dan cahaya(Matahari).Bagian tepi cakram berpilin lebih cepat sehingga terpecah menjadi gumpalan yang lebih kecil.Gumpalan itu kemudian membeku menjadi planet dan satelit.

Teori Bintang Kembar

Teori bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Teori ini mengemukakan bahwa dahulunya tata surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan saling berdekatan, yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan-serpihan yang disebut planet-planet itu, kemudian terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak (matahari) dan mulai mengelilinginya

Teori Capture

Teori pasang surut Jeans-Jeffreys mengajukan kalau materi yang disapu oleh bintang saat berpapasan dengan Matahari akan membentuk planet. Tahun 1964, Woolffson memperkenalkan model baru dari teori pasang surut, yang dikenal dengan nama Teori Capture. Teori yang diajukan Woolfson menyatakan kalau bintang yang berpapasan dengan Matahari yang menyediakan materi pembentuk planet yang kemudian ditangkap oleh Matahari.

Pembentukan bintang dalam gugus galaksi dalam hal ini dari pengamatan terhadap gugus muda, bintang pertama yang terbentuk memiliki massa lebih dari satu massa Matahari dan sesudah itu bintang dengan massa yang lebih kecil mulai terbentuk. Dalam lingkungan yang memiliki kerapatan cukup besar seperti pada gugus muda, interaksi antar bintang akan sering tering terjadi – ini merupakan interaksi yang memberikan cukup energi bagi bintang tunggal untuk melepaskan diri dari gugus tersebut, yang kemudian dihamburkan dan membentuk bidang bagi bintang. Bentuk interaksi yang diajukan Woolfson, melibatkan Matahari dalam kaitannya untuk pembentukan Tata Surya dan protobintang dengan massa yang lebih kecil yang baru terbentuk dan masih berada dalam kondisi mengembang dan terhambur.

Dalam interaksinya, proto bintang akan bergerak dalam orbit hiperbola relative terhadap Matahari dan melewatinya dalam batas jarak Roche sehingga terjadi penghamburan atau pemisahan materi dari protobintang tersebut. Pada saat berpapasan, filament dari protobintang akan disapu keluar pada kondisi tidal bulge (betuk ellipsoid pada bintang yang terjadi akibat besarnya gaya pasang surut di ekuator) yang ekstrim dan ketidakstabilan gravitasi menyebabkan filamen pecah dalam beberapa rangkaian kondensasi. Garis kerapatan filamen cukup tinggi sehingga setiap blob (gumpalan) akan memiliki massa melampaui massa kritis Jeans dan blob akan saling berkontraksi membentuk protoplanet.

Protoplanet terbentuk pada orbit bereksentrisitas (kelonjongan) tinggi antara 0,7 – 0,9 dan jarak terjauh (aphelion) memiliki rentang lebih dari 100 AU. Protoplanet membutuhkan waktu dari puluhan sampai ratusan tahun untuk berkondensasi sebelum mereka harus memulai fasa menyelamatkan diri dari gaya pasang surut pada saat memasuki perihelion (jarak terdekat dengan Matahari). Proses kondensasi protoplanet memberi kesempatan pada protoplanet untuk membentuk planet mayor sementara gaya pasang surut justru membuatnya mengembang, tertarik dan materi terluar terutama di daerah tidal bulge, akan memperoleh spin momentum sudut. Keruntuhan protoplanet terjadi dan meninggalkan materi di bagian tidal bulge. Materi di bulge akan membentuk filamen dengan kumpulan blob tunggal yang kemudian akan membentuk satelit.

Beberapa keberatan tehadap teori capture adalah ia merupakan bagian dari teori dualistic yang membutuhkan mekanisme lain untuk bisa menjelaskan spin Matahari yang lambat. Pembentukan satelit dalam teori capture melalui keruntuhan protoplanet masih harus dibuktikan lagi.

Perbedaan esensial antara model capture dan model Jeans :
- Materi yang datang dari proto bintang, ditangkap oleh bintang yang terkondensasi.
- Materi yang membentuk planet, merupakan materi yang dingin, sehingga meniadakan
  keberatan yang diajukan terhadap teori pasang surut Jeans
- Pada saat interaksi proto bintang memiliki radius sekitar 20 AU dan jarak aphelion orbitnya
  sekitar 40 AU. Jarak ini yang kemudian diadaptasi sebagai skala Tata Surya.

Teori Big Bang

Teori Big Bang menyatakan bahwa jagat raya dimulai dari satu ledakan besar dari materi yang densitasnya luar biasa besar. Impilikasinya jagat raya punya awal dan akhir. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah penemuan, dan diterima oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini.

Isaac Newton

Sir Isaac Newton (25 Desember 1642 - 20 Maret 1727) adalah ilmuwan paling besar dan paling berpengaruh yang pernah hidup di dunia. Ia dikenal sebagai seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi dan juga ahli kimia. Ia lahir di Woolsthrope, Inggris, tepat pada hari Natal tahun 1642, bertepatan juga dengan tahun wafatnya Galileo. Newton menghembuskan napas 20 Maret 1727. Ia dikebumikan di Westminster Abbey, dimana orang-orang besar Inggris, di makamkan dan menjadi ilmuwan pertama yang memperoleh penghormatan macam itu.

Newton memiliki tubuh yang tidak terlalu tinggi, tetapi menjelang dewasa, ia tampak sebagai orang yang cukup gagah. Ia sering lupa diri, terutama jika ia berada di tengah-tengah upaya untuk memecahkan atau untuk mendapatkan pemahaman tentang suatu teori. Ia kadang duduk berjam-jam di sisi tempat tidurnya sambil setengah bertelanjang dada. Ia juga sering lupa apakah ia sudah makan atau belum. Ia tidak berkacamata dan memiliki gigi yang sehat, yang berguna sebagai identifikasi pada saat kematiannya.
Newton merupakan orang yang temperamental, kata-katanya sering menyakitkan, senang dipuji, ambisius, dan mudah tersinggung bila ada orang yang berbeda pendapat. Ia juga orang yang mudah marah dan mudah curiga. Salah satu contoh kemarahannya adalah saat ia beradu argumentasi dengan temannya sendiri, Leibniz dari Jerman.

Newton tinggal di London di suatu tempat yang nyaman dan asri. Ia mempunyai seorang keponakan yang cantik, yang mengurus segala keperluan rumah, bagi dirinya. Beliau merupakan pengikut aliran heliosentris dan ilmuwan yang sangat berpengaruh sepanjang sejarah, bahkan dikatakan sebagai bapak ilmu fisika modern. Hukum-hukum yang ditelorkan dan penemuan-penemuan Newton, dua sampai tiga kali lebih banyak jumlahnya, dibanding ilmuwan yang manapun.

Masa Kecil

Isaac Newton dilahirkan di Woolsthorpe, sebuah desa kecil yang terletak di bagian tenggara dari sebuah daerah yang menjadi jantung industri Inggris. Ia lahir prematur, dan karena sedemikian kecilnya, sehingga ibunya mengatakan bahwa ia mungkin dapat dimasukkan ke dalam sebuah mug. Itulah sebabnya orang tidak berharap bahwa ia akan tetap hidup di dunia. Ayahnya, Isaac, adalah seorag petani yang cukup makmur. Ayahnya meninggal tiga bulan sebelum kelahiran Newton. Dua tahun kemudian ibunya, Hannah Ayscough Newton, menikah dengan lelaki lain dan meninggalkan Newton dalam asuhan neneknya.

Newton memiliki awal yang buruk dalam masa sekolahnya. Di sekolah bahasa, dimana neneknya menempatkannya, ia dianggap sebagai murid yang miskin. Ia bahkan sering mendapatkan pukulan dari “jagoan-jagoan” sekolah. Kadang kepalanya dipukul dengan apel. Tetapi apun yang terjadi, hal itu menyebabkan kejeniusannya yang terpenjara oleh kulit kepalanya menjadi terbuka lebar. Anak ini telah membalikkan semua itu secara dramatis, pada awal karir akademisnya. Dia telah mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang kebanyakan dari kita, cepat atau lambat juga akan menanyakannya. Apa itu cahaya dan bagaimana ia dipancarkan? Apa yang menyebabkan bulan tetap mengorbit bumi dan planet-planet mengorbit matahari? Mengapa apel jatuh ke tanah?

Newton datang pada waktunya dan memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dan memberikan bukti positif untuk jawaban-jawaban ini. Di masa bocah dia sudah menunjukkan kecakapan yang nyata di bidang mekanika dan teramat cekatan menggunakan tangannya. Newton memulai sekolah saat tinggal bersama neneknya di desa dan selama pendidikannya ia mampu menyelesaikan sekolahnya tanpa disubsidi sama sekali.

Sejak usia 12 hingga 17 tahun, Newton mengenyam pendidikan di sekolah bahasa “The Kings School” yang terletak di Grantham (tanda tangannya masih terdapat di perpustakaan sekolah), dimana dia akhirnya menjadi anak terpandai di sekolahnya. Meskipun memiliki otak yang cemerlang di sekolah, tampaknya ia ogah-ogahan dan tidak banyak menarik perhatian. Saat bersekolah di Grantham dia tinggal di-kost milik apoteker lokal yang bernama William Clarke.

Masa Remaja

Tatkala menginjak akil baliq, ibunya mengeluarkannya dari sekolah dengan harapan anaknya bisa jadi petani yang baik. Newton nampaknya tidak menyukai pekerjaan barunya Untungnya sang ibu bisa dibujuk, bahwa bakat utamanya tidak terletak di situ. Akhirnya setelah meyakinkan keluarga dan ibunya dan dengan bantuan paman dan gurunya, Newton dapat menamatkan sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang sangat memuaskan.

Pada tahun 1661, orang-orang yang tertarik akan bakatnya, mengupayakan bagaimana caranya agar dapat melihat Newton masuk ke Trinity College, di Universitas Cambridge. Di sinilah, Newton secara kilat menyerap apa yang kemudian terkenal dengan ilmu pengetahuan dan matematika, dan dengan cepat pula mulai melakukan penelitian sendiri. Pada bulan Oktober 1665, sebuah wabah epidemic telah memaksa universitas itu ditutup dan Newton kembali ke Woolsthorpe. Selama dua tahun, ia menghabiskan waktunya yang sangat berharga tersebut, untuk memikirkan tentang gravitasi, optik dan matematika.


Pada tahun 1667, ia kembali ke Cambridge dan menjadi anggota dari Trinity College. Dalam waktu singkat ia telah menjadi professor Lucasian kedua dalam bidang matematika, yang disandangnya sampai tahun 1696. Pada rentang usia 21 – 27 tahun dia sudah meletakkan dasar-dasar teori ilmu pengetahuan yang pada gilirannya kemudian mengubah dunia.

Sebelum meneruskan kuliah di Universitas Cambridge, Newton sempat menjalin kasih dengan adik angkat William Clarke, Anne Storer. Saat Newton memfokuskan dirinya pada pelajaran, kisah cintanya dengan Anne Storer menjadi semakin tidak menentu dan akhirnya Storer menikah dengan orang lain. Banyak yang mengatakan bahwa Newton, selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah disebutkan Newton memiliki seorang kekasih dan ia bahkan tidak pernah menikah.

Masa Dewasa

Newton menjadi anggota perlemen Universitas Cambridge selama dua periode yaitu tahun 1689 – 1690 dan 1701 – 1702. Pada tahun 1696, Neton diangkat menjadi sipir dari Royal Mint dan menetap di London. Dia melaksanakan tugas pekerjaannya dengan sangat serius dan getol berkampanye melawan korupsi dan inefisiensi dalam organisasi. Sebelumnya, yaitu tqhun 1672, ia bersama dengan rekan-rekannya membentuk Royal Society dan tahun 1703, Newton menjabat sebagai presiden Royal Society ini hingga kematiannya. Ia mendapat gelar kebangsawanan pada tahun 1705 dari Ratu Anne.

Hasil karya

Tahun 1665, bekerja sama dengan Gottfried Leibniz, Newton mengembangkan teori kalkulus. Ia menulis tentang “Fluxions” (Kalkulus) dan hukum Gravitasi. Newton merupakan orang pertama yang menjelaskan tentang teori gerak dan berperan penting dalam merumuskan gerakan melingkar dari hukum Kepler, dimana Newton memperluas hukum tersebut dengan menyatakan bahwa suatu orbit gerakan melingkar tidak harus selalu berbentuk lingkaran sempurna (seperti elipse, hiperbola dan parabola).

Pada pertengahan tahun 1660-an Newton melakukan serangkaian penelitian terhadap komposisi cah
aya dan menemukan bahwa apa yang lazim disebut orang ”cahaya putih”, ternyata bila dipancarkan melewati sebuah prisma, akan memiliki spektrum warna yang sama seperti yang terlihat pada pelangi. Newton kemudian mendirikan studi tentang optik atau perilaku cahaya. Dia juga percaya bahwa sinar merupakan kumpulan dari partikel-partikel. Ia pun dengan sangat hati-hati melakukan analisa tentang akibat-akibat hukum pemantulan dan pembiasan cahaya.

Berpegang pada hukum ini, pada tahun 1668, ia merancang dan sekaligus membangun teropong refleksi pertama (cermin teleskop), yaitu model teropong bintang yang dipergunakan oleh sebagian besar astronom, saat ini. Penemuan ini telah menarik perhatian dan membuka mata masyarakat ilmiah tentang kejeniusannya. Penemuan baru untuk penelitian astronomi oleh Newton ini, telah merevolusi penelitian dibidang itu, Penemuan ini, berbarengan dengan hasil-hasil yang diperolehnya di bidang percobaan optik yang sudah diperagakannya, sebelumnya. Itu semua dipersembahkannya kepada lembaga peneliti kerajaan Inggris tatkala ia berumur dua puluh sembilan tahun.

Penemuan tersebut dan apa yang telah dilakukannya di sektor mekanika telah menghasilkan apa yang kini terkenal dengan sebutan “Hukum gerak Newton” yang pertama.

Newton juga mengembangkan hukum tentang pendinginan yang di dapatkan dari teori binomial, dan menemukan sebuah prinsip momentum dan angular momentum.

Meskipun Copernicus dan Galileo sudah menepis beberapa anggapan kuno tentang alam semesta dan telah menyuguhkan dalam pengertian yang lebih baik, namun tak ada satu pokok pikiran pun yang terumuskan dengan seksama, yang mampu membelokkan tumpukan pengertian yang sempit dan tak berdasar, seraya menyusunnya dalam suatu teori, yang memungkinkan berkembangnya ramalan-ramalan yang lebih ilmiah. Isaac Newton-lah, yang sanggup menyuguhkan kumpulan teori yang terangkum rapi dan meletakkan batu pertama ilmu pengetahuan modern, yang kini arusnya jadi panutan para ilmuan.

Newton sendiri sebenarnya agak ogah-ogahan menerbitkan dan mengumumkan penemuan-penemuannya. Gagasan-gagasan dasar, sebenarnya sudah disusunnya jauh sebelum tahun 1669. Tetapi banyak teori-teorinya yang baru diketahui public, bertahun-tahun sesudahnya. Penerbitan pertama penemuannya adalah menyangkut penjungkir-balikan anggapan lama tentang hal-ihwal cahaya. .

Keberhasilan Newton di bidang optik dan persembahannya yang terbesar dalam matematika, khususnya tentang “Kalkulus Integral” yang dipecahkannya pada saat berusia sekitar 23-24 tahun, telah menjadikannya sebagai ilmuan yang masyur. Penemuan ini merupakan hasil karya terpenting di bidang matematika modern. Bukan semata bagaikan benih yang menjadi awal tumbuhnya teori matematika modern, tetapi juga piranti yang tak terelakkan, yang tanpa penemuannya itu, kemajuan pengetahuan modern yang muncul sesudahnya, merupakan hal yang mustahil.

Tetapi dari penemuan-penemuan Newton, yang terpenting adalah di bidang mekanika, yaitu pengetahuan tentang gerak suatu benda. Galileo merupakan penemu pertama hukum yang melukiskan gerak sesuatu obyek, apabila tidak dipengaruhi oleh kekuatan luar. Meskipun pada dasarnya semua obyek dipengaruhi oleh kekuatan luar. Persoalan yang paling penting dalam ihwal mekanik adalah bagaimana obyek bergerak dalam keadaan itu. Masalah ini dipecahkan oleh Newton dalam hukum geraknya yang kedua dan dianggap sebagai hukum fisika klasik yang paling utama. Hukum kedua (secara matematik dijabarkan dcngan persamaan F = m.a) menetapkan bahwa akselerasi obyek adalah sama dengan gaya netto dibagi massa benda.

Selain kedua hukum itu, Newton menambah hukum ketiganya yang masyhur tentang gerak, yang menegaskan bahwa pada tiap aksi, misalnya kekuatan fisik, terdapat reaksi yang sama dengan yang bertentangan. Penemuannya yang paling termasyhur adalah penemuannya tentang kaidah ilmiah hukum gaya berat universal. Keempat perangkat hukum ini, jika digabungkan, akan membentuk suatu kesatuan sistem yang berlaku buat seluruh makro sistem mekanika, mulai dari pergoyangan pendulum hingga gerak planit-planit dalam orbitnya mengelilingi matahari yang dapat diawasi dan gerak-geriknya dapat diramalkan.

Newton tidak cuma menetapkan hukum-hukum mekanika, tetapi dia sendiri juga menggunakan alat kalkulus matematik, dan menunjukkan bahwa rumus-rumus fundamental ini dapat dipergunakan dalam memecahkan banyak problem.

Hukum Newton dapat dan sudah dipergunakan dalam skala luas bidang ilmiah serta bidang perancangan pelbagai peralatan teknis. Dalam masa hidupnya, eksperimen yang paling dramatis adalah di bidang astronomi. Di sektor ini pun Newton berdiri paling depan.

Tulisan Karya Newton

Newton, yang adalah seorang ilmuan dari Cambridge, saat itu, sedang bersaing langsung dengan Hooke, seorang ilmuan dari Oxford. Persaingan ini tampaknya mendorong Newton untuk menulis sebuah buku.
Tahun 1687, dengan dibantu oleh seorang astronom bernama Edmond Halley (astronom yang namanya diabadikan sebagai nama sebuah komet),

Newton berhasil menerbitkan sebuah buku karyanya yang masyhur yaitu Prinsip-prinsip matematika dalam filsafat alam (”Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” atau yang biasa diringkas Principia saja). Buku ini ditulis selama 18 bulan dan merupakan hadiah Newton yang sangat besar, bagi manusia. Secara matematis, Principia hanya dapat dibandingkan dengan ”Euclid’s Element”.

Dalam buku itu Newton mendeskripsikan mengenai teori gravitasi secara umum, tentang hukum gaya berat dan tentang hukum gerak. Berdasarkan hukum gerak yang ditemukannya, benda akan tertarik ke bawah karena adanya gaya gravitasi. Ia juga menyatakan bahwa gravitasi merupakan sebuah kekuatan universal, dan berlaku untuk semua objek, di semua bagian alam semesta.

Dia menunjukkan bagaimana hukum-hukum itu dapat dipergunakan untuk memperkirakan secara tepat gerakan-gerakan planit-planit seputar sang matahari. Persoalan utama gerak-gerik astronomi adalah bagaimana memperkirakan posisi yang tepat dan gerakan bintang-bintang serta planit-planit, dengan demikian terpecahkan sepenuhnya oleh Newton hanya dengan sekali sambar. Atas karya-karyanya itu Newton sering dianggap seorang astronom terbesar dari semua yang terbesar.

Daftar karya Newton

• Method of Fluxions (1671)
• De Motu Corporum (1684)
• Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)
• Opticks (1704)
• Reports as Master of the Mint (1701-1725)
• Arithmetica Universalis (1707)
• An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture(1754)

Komentar Ilmuan Tentang Newton

Alam dan hukum alam tersembunyi di balik malam.
Tuhan berkata, biarlah Newton ada! Dan semuanya akan terang benderang. ALEXANDER POPE

Pendapat Kepala Akademi Ilmiah Berlin tentang Newton: "Newton ialah seorang jenius besar yang pernah ada dan paling beruntung, yang tak bisa kita temukan lebih dari suatu sistem dunia untuk didirikan." [See Shapley.]

Laplace, sarjana besar Perancis, pernah menyatakan bahwa buku ”Principia Newton” berada jauh di atas semua produk manusia genius yang ada di dunia. Dan Langrange sering menyatakan bahwa Newton adalah genius terbesar yang pernah hidup.

Bioma

Bioma yaitu daerah habitat darat yang meliputi skala yang luas. Berikut ini hanya akan dibahas beberapa bioma utama yaitu:
1. Bioma gurun dan setengah gurun
2. Bioma padang rumput
3. Bioma hutan tropis
4. Bioma hutan gugur
5. Bioma hutan taiga
6. Bioma tundra
7. Bioma sabana
8. Bioma hutan bakau (mangroul)
9. Bioma hutan lumut
10. Bioma Hutan Musim

Bioma Gurun dan Setengah Gurun

Bioma gurun dan setengah gurun banyak ditemukan di Amerika Utara, Afrika Utara, Australia dan Asia Barat.

Ciri-ciri:

1. Curah hujan sangat rendah, + 25 cm/tahun
2. Kecepatan penguapan air lebih cepat dari presipitasi
3. Kelembaban udara sangat rendah
4. Perbedaan suhu siang hari dengan malam hari sangat tinggi(siang dapat mencapai 45 C, malam dapat turun sampai 0 C)
5. Tanah sangat tandus karena tidak mampu menyimpan air

Lingkungan biotik:

Flora (tumbuhan) yang dapat tumbuh adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi dengan daerah kering (tumbuhan serofit). Fauna (hewan) besar yang hidup di gurun umumnya yang mampu menyimpan air, misalnya unta, sedang untuk hewan-hewan kecil, misalnya kadal, ular, tikus, semut, umumnya hanya aktif hidup pada pagi hari, pada siang hari yang terik, mereka hidup pada lubang-lubang.

Bioma Padang Rumput

Bioma padang rumput membentang mulai dari daerah tropis sampai dengan daerah beriklim sedang, seperti Hongaria, Rusia Selatan, Asia Tengah, Amerika Selatan, Australia.

Ciri-ciri:

1. Curah hujan antara 25 - 50 cm/tahun, di beberapa daerah padang rumput curah hujannya dapat mencapai 100 cm/tahun.
2. Curah hujan yang relatif rendah, turun secara tidak teratur.
3. Turunnya hujan yang tidak teratur tersebut menyebabkan porositas dan drainase kurang baik sehingga tumbuh-tumbuhan sukar mengambil air.

Lingkungan biotik:

Flora (tumbuhan) yang mampu beradaptasi dengan daerah dengan porositas dan drainase kurang baik adalah rumput, meskipun ada pula tumbuhan lain yang hidup selain rumput, tetapi karena mereka merupakan vegetasi yang dominan maka disebut padang rumput. Nama padang rumput bermacam-macam seperti stepa di Rusia Selatan,
puzta di Hongaria, prairi di Amerika Utara dan pampa di Argentina.

Fauna (hewan)yang hidup di daerah ini antara lain, bison dan kuda liar (mustang) di Amerika, gajah dan jerapah di Afrika, domba dan kanguru diAustralia. Karnivora seperti singa, srigala, anjing liar, cheetah juga hidup didaerah ini.

Bioma Sabana

Bioma sabana adalah padang rumput dengan diselingi oleh gerombolan pepohonan. Berdasarkan jenis tumbuhan yang menyusunnya, sabana dibedakan menjadi dua, yaitu sabana murni, bila pohon-pohon yang menyusunnya hanya terdiri atas satu jenis tumbuhan saja dan sabana campuran, bila pohon-pohon penyusunnya terdiri dari campuran berjenis-jenis pohon.

Bioma Hutan Tropis

Bioma hutan tropis merupakan bioma yang memiliki keanekaragaman jenis tumbuhan dan hewan yang paling tinggi. Meliputi daerah aliran sungai Amazone-Orinaco, Amerika Tengah, sebagian besar daerah Asia Tenggara dan Papua Nugini, dan lembah Kongo di Afrika.

Ciri-ciri:

1. Curah hujannya tinggi, merata sepanjang tahun, yaitu antara 200 - 225 cm/tahun.
2. Matahari bersinar sepanjang tahun.
3. Dari bulan satu ke bulan yang lain perubahan suhunya relatif sempit.
4. Di bawah kanopi atau tudung pohon, gelap sepanjang hari, sehingga tidak ada perubahan suhu antara siang dan malam hari.

Flora (tumbuhan) pada bioma hutan tropis terdapat beratus-ratus spesies. Pohon-pohon utama dapat mencapai ketinggian 20 - 40 m, dengan cabang-cabang berdaun lebat sehingga membentuk suatu tudung atau kanopi.Tumbuhan khas yang dijumpai adalah liana dan epifit. Liana adalah tumbuhan yang menjalar di permukaan hutan, contoh: rotan. Epifit adalah tumbuhan yang menempel pada batang-batang pohon, dan tidak merugikan pohon tersebut, contoh: Anggrek, paku.

Fauna (hewan) di daerah tudung yang cukup sinar matahari, pada siang hari
hidup hewan-hewan yang bersifat diurnal yaitu hewan yang aktif pada siang hari, di daerah bawah kanopi dan daerah dasar hidup hewan-hewan yang bersifat nokfurnal yaitu hewan yang aktif pada malam hari, misalnya: burung hantu, babi hutan,kucing hutan, macan tutul.

Hutan Musim

Di daerah tropis, selain hutan tropis terdapat pula hutan musim. Ciri tumbuhan yang membentuk formasi hutan musim: pohon-pohonnya tahan dari kekeringan dan termasuk tumbuhan tropofit, artinya mampu beradaptasi terhadap keadaan kering dan keadaan basah. Pada saat musim kemarau (kering), daunnya meranggas, sebaliknya saat musim hujan, daunnya lebat. Hutan musim biasa diberi nama sesuai dengan tumbuhan yang dominan, misalnya: hutan jati, hutan angsana. Di Indonesia, hutan musim dapat ditemukan di daerah Jawa Tengah dan Jawa Timur. Fauna yang banyak ditemukan rusa, babi hutan, harimau.

Hutan Lumut

Hutan lumut banyak ditemukan di lereng gunung atau pegunungan yang terletak pada ketinggian di atas batas kondensasi uap air. Disebut hutan lumut karena vegetasi yang dominan adalah tumbuhan lumut. Lumut yang tumbuh tidak hanya di permukaan tanah dan bebatuan, tetapi mereka pun menutupi batang-batang pohon berkayu. Jadi pada hutan lumut, yang tumbuh tidak hanya lumut saja, melainkan hutan yang banyak pepohonannya yang tertutup oleh lumut. Sepanjang hari hampir selalu hujan karena kelembaban yang tinggi dan suhu rendah menyebabkan timbulnya embun terus-menerus.

Bioma Hutan Gugur (Deciduous Forest)

Ciri khas bioma hutan gugur adalah tumbuhannya sewaktu musim dingin, daun-daunnya meranggas. Bioma ini dapat dijumpai di Amerika Serikat, Eropa Barat, Asia Timur, dan Chili.

Ciri-ciri:
- Curah hujan merata sepanjang tahun, 75 - 100 cm/tahun.
- Mempunyai 4 musim: musim panas, musim dingin, musim gugur dan musim semi
- Keanekaragaman jenis tumbuhan lebih rendah daripada bioma hutan tropis.

Musim panas pada bioma hutan gugur, energi radiasi matahari yang diterima cukup tinggi, demikian pula dengan presipitasi (curah hujan) dan kelembaban. Kondisi ini menyebabkan pohon-pohon tinggi tumbuh dengan baik, tetapi cahaya masih dapat menembus ke dasar, karena dedaunan tidak begitu lebat tumbuhnya. Konsumen yang ada di daerah ini adalah serangga, burung, bajing, dan racoon yaitu hewan sebangsa luwak/musang.

Pada saat menjelang musim dingin, radiasi sinar matahari mulai berkurang, subu mulai turun. Tumbuhan mulai sulit mendapatkan air sehingga daun menjadi merah, coklat akhirnya gugur, sehingga musim itu disebut musim gugur.

Pada saat musim dingin, tumbuhan gundul dan tidak melakukan kegiatan fotosentesis. Beberapa jenis hewan melakukan hibernasi (tidur pada musim dingin). Menjelang musim panas, suhu naik, salju mencair, tumbuhan mulai berdaun kembali (bersemi) sehingga disebut musim semi.

Bioma Hutan Taiga / Hutan Homogen

Bioma ini kebanyakan terdapat di daerah antara subtropika dengan daerah kutub, seperti di daerah Skandinavia, Rusia, Siberia, Alaska, Kanada.

Ciri-ciri bioma hutan taiga:

1. Perbedaan antara suhu musim panas dan musim dingin cukup tinggi, pada musim panas suhu tinggi, pada musim dingin suhu sangat rendah.
2. Pertumbuhan tanaman terjadi pada musim panas yang berlangsung antara 3 sampai 6 bulan.
3. Flora khasnya adalah pohon berdaun jarum/pohon konifer, contoh pohon konifer adalah Pinus merkusii (pinus). Keanekaragaman tumbuhan di bioma taiga rendah, vegetasinya nyaris seragam, dominan pohon-pohon konifer karena nyaris seragam, hutannya disebut hutan homogen. Tumbuhannya hijau sepanjang tahun, meskipun dalam musim dingin dengan suhu sangat rendah.
4. Fauna yang terdapat di daerah ini adalah beruang hitam, ajak, srigala dan burung-burung yang bermigrasi kedaerah tropis bila musim dingin tiba. Beberapa jenis hewan seperti tupai dan mammalia kecil lainnya maupun berhibernasi pada saat musim dingin.

Bioma Hutan Tundra

Bioma ini terletak di kawasan lingkungan Kutub Utara, sehingga iklimnya adalah iklim kutub. Istilah tundra berarti dataran tanpa pohon, vegetasinya didominasi oleh lumut dan lumut kerak, vegetasi lainnya adalah rumput-rumputan dan sedikit tumbuhan berbunga berukuran kecil.

Ciri-ciri:

1. Mendapat sedikit energi radiasi matahari, musim dingin sangat panjang dapat berlangsung selama 9 bulan dengan suasana gelap.
2. Musim panas berlangsung selama 3 bulan, pada masa inilah vegetasi mengalami pertumbuhan.
3. Fauna khas bioma tundra adalah “Muskoxem” (bison berhulu tebal) dan Reindeer / Caribou (rusa kutub).

Hutan Bakau / Mangrove

Hutan bakau/mangrove banyak ditemukan di sepanjang pantai yang landai di daerah tropik dan subtropik. Tumbuhan yang dominan adalah pohon bakau (Rhizophora sp), sehingga nama lainnya adalah hutan bakau, selain pohon bakau ditemukan pula pohon Kayu Api (Avicennia) dan pohon Bogem (Bruguiera).

Ciri-ciri:

1. Kadar garam air dan tanahnya tinggi.
2. Kadar O2 air dan tanahaya rendah.
3. Saat air pasang, lingkungannya banjir, saat air surut lingkungannya becek dan herlumpur.

Dengan kondisi kadar garam tinggi, menyebabkan tumbuhan bakau sukar menyerap air meskipun lingkungan sekitar banyak air, keadaan ini dikenal dengan nama kekeringan fisiologis. Untuk menyesuaikan dengan lingkungan tersebut tumbuhan bakau memiliki dedaunan yang tebal dan kaku, berlapiskan kutikula sehingga dapat mencegah terjadinya penguapan yang terlalu besar.

Untuk menyesuaikan diri dengan kadar O2 rendah, tumbuhan bakau memiliki akar nafas yang berfungsi menyerap O2 langsung dari udara. Agar individu baru tidak dihanyutkan oleh arus air akibat adanya pasang naik dan pasang surut terutama pada bakau kita dapati suatu fenomena yang dikenal dengan nama VIVIPARI yang artinya adalah berkecambahnya biji selagi biji masih terdapat dalam buah, belum tanggal dari pohon induknya, dapat membentuk akar yang kadang-kadang dapat mencapai 1 meter panjangnya.

Jika biji yang sudah berkecambah tadi lepas dari pohon induknya, maka dengan akar yang panjang tersebut dapat menancap cukup dalam di dalam lumpur, sehingga tidak akan terganggu dengan arus air yang terjadi pada gerakan pasang dan surut.

Hutan bakau di Indonesia terdapat di sepanjang pantai timur Sumatra, pantai barat dan selatan Kalimantan dan sepanjang pantai Irian, di Pulau Jawa hutan bakau yang agak luas masih tersisa di sekitar Segara Anakan dekat Cilacap yang merupakan muara sungai Citandui.

Jenis-jenis hewan yang dapat ditemukan dalam lingkungan hutan bakau terutama adalah ikan dan hewan-hewan melata (buaya, biawak) dan burung-burung yang bersarang di atas pohon-pohon bakau.

Grand Canyon

Grand Canyon adalah sebuah jurang tebing-terjal, terukir oleh Sungai Colorado, di utara Arizona. Jurang ini merupakan satu dari Tujuh Keajaiban Dunia dan sebagian besar berada di Taman Nasional Grand Canyon; salah satu taman nasional pertama di Amerika Serikat. Presiden Theodore Roosevelt yang merupakan salah satu pendukung utama pelestarian wilayah Grand Canyon, telah mengunjunginya dalam beberapa kesempatan untuk berburu singa gunung dan menikmati pemandangan alam yang luar biasa indahnya.

Jurang ini, terbentuk oleh Sungai Colorado yang memotong sebuah selat, selama jutaan tahun, panjangnya kira-kira 446 km, dengan lebar mulai dari 6 sampai 29 km dan dengan kedalaman lebih dari 1.600 m. Diperkirakan, hampir 2000 juta tahun, sedimen Bumi telah terpotong oleh Sungai Colorado dan anak sungainya, lapis demi lapis sehingga Dataran Tinggi Colorado menjadi terangkat.

Grand Canyon pertama kali dilihat oleh García López de Cárdenas dari Spanyol, pada 1540. Ekspedisi saintifik pertama ke canyon, dipimpin oleh Mayor AS, John Wesley Powell, pada akhir 1870-an. Powell menunjuk ke batuan sedimen yang terbuka di jurang sebagai "daun dalam buku cerita agung". Namun, jauh sebelum masa itu, sebenarnya wilayah ini telah ditinggali oleh Penduduk Asli Amerika, yang membangun tempat tinggal di tembok jurang ini.

Taman Gantung Babilonia

Kota Tua Babilonia, di bawah pemerintahan Nebukadnezar II, telah menjadi suatu kota yang sangat menakjubkan, bagi mata para wisatwan. Menurut Herodous, seorang ahli sejarah pada 450 SM, disamping karena ukurannya yang sangat luas, kemegahan Babilonia melebihi kota-kota yang terkenal di seluruh dunia. Herodotus mengklaim bahwa tembok sisi luar kota Babilonia, memiliki panjang 56 mil, dengan ketebalan 80 kaki dan ketinggian 320 kaki. Cukup luas, katanya, bagi empat kereta kuda untuk berputar. Tembok sebelah dalamnya tidak setebal tembok bagian luar, dan juga tidak sekuat tambok bagian luar.

Di bagian dalam tembok ini, terdapat benteng-benteng dan kuil-kuil yang di dalamnya terdapat patung yang sangat besar, yang terbuat dari emas murni. Jika menapaki kota ini lebih jauh, akan tampak menara Babel, yang merupakan kuil dewa Marduk, yang berusaha untuk menggapai surga. Meskipun pengujian-pengujian arkeologi, membantah beberapa pernyataan Herodotus (panjang tembok bagian luar sebenarnya hanya 10 mil dan tidak setinggi yang dinyatakan), tetapi tulisan-tulisan Herodotus telah memberikan kepada kita, betapa megah dan indahnya kota ini, sehingga menarik untuk dikunjungi.

Yang menarik adalah bahwa ada satu dari tempat-tempat yang paling spektakuler di kota tersebut yang tidak pernah disebut oleh Herodotus: yaitu Taman Gantung Babilonia, satu dari tujuh Keajaiban Dunia Kuno.

Menurut perhitungan para ahli, taman tersebut dibangun oleh raja Nebukadnezar, yang memerintah kota tersebut selama 43 tahun, mulai tahun 605 SM. Meskipun tidak didukung bukti yang kuat, ada juga pendapat atau cerita lain yang menyatakan bahwa taman ini dibangun oleh Ratu Assyrian Semiramis, yang pernah memerintah selama 5 tahun, yaitu mulai tahun 810 SM.

Taman ini menunjukkan puncak kejayaan dan kemajuan kota Babilonia, dan raja Nebukadnezar menggagas dibuatnya hiasan-hiasan yang mengagumkan pada kuil-kuil, jalan-jalan, istana-istana dan dinding-dinding.

Menurut para ahli sejarah, taman tersebut dibangun untuk mengatasi kerinduan isteri Nebukadnezar, Amytris. Amytris adalah anak perempuan dari Raja Medes, yang dinikahi Nebukadnezar untuk menyatukan kedua Negara. Wilayah negara dimana Amytris berasal, merupakan wilayah yang subur dengan daratan yang hijau bagaikan permadani, berbukit-bukit, dan dia menjumpai tanah dataran di Mesopotamia. Raja kemudian memutuskan untuk mendisain ulang dataran di istana dengan membangun sebuah bukit tiruan dengan taman-taman yang berjenjang ke atas.

Taman Gantung Babilonia, diduga tidak benar-benar tergantung pada semacam kabel atau tali, seperti yang kita dibayangkan. Nama ini datang dari terjemahan yang kurang tepat dari kata Yunani “kremastos” atau kata bahasa Latin “pensilis”, yang mana artinya tidak hanya menggantung, tetapi tanaman yang menggantung di teras atau balkon.

Seorang pakar Geografi Yunani, Strabo, yang mendeskripsikan taman tersebut pada abad pertama SM, menulis sebagai berikut, “ taman ini terdiri dari teras yang memiliki kubah atau kolom-kolom cekungan, yang tersusun, satu di atas yang lain, dan berdiri di atas pilar-pilar berbentuk kubus. Cekungan-cekungan ini diisi dengan tanah sehingga pohon-pohon berukuran besar dapat di tanam di dalamnya. Pilar-pilar, kolom-kolom, dan teras-teras tersebut dibuat dari batu dan aspal.

Diodorus Siculus, ahli sejarah Yunani, menyatakan bahwa dasar dimana taman tersebut didirikan, terdiri dari lempeng batu yang sangat besar, yang sebelumnya belum pernah didengar di babel. Dasar itu ditutupi dengan lapisan dari sejumlah buluh atau alang-alang, aspal dan ubin. Di atasnya lagi diletakkan suatu penutup dengan lembaran dari timah, sehingga kelembaban yang ada dalam tanah tidak akan menyebabkan pembusukan di dasarnya. Di atas semua itu ditempatkan tanah dengan kedalaman tertentu, yang cukup untuk menanam pohon yang paling besar sekalipun. Ketika tanah sudah ditempatkan dan digemburkan, taman ini sudah dapat ditanami dengan berbagai macam pepohonan, sehingga kemegahan maupun keindahan dapat menyenangkan siapapun yang memandangnya.

Seberapa besar taman ini? Diodorus menceritakan, bahwa taman ini lebarnya 400 kaki, panjangnya juga 400 kaki dan tingginya lebih dari 80 kaki. Yang lain menduga, bahwa tinggi taman ini sama dengan tingginya tembok sebelah luar. Tembok yang Herodotus katakan, memiliki tinggi 320 kaki. Bagaimanapun juga taman ini memberikan pemandangan yang sangat menakjubkan, hijau, rimbun dengan bukit-bukit buatan yang berjenjang. Tetapi apakah hal ini benar-benar nyata? Herodotus tidak pernah menyebutnya.

Ini adalah salah satu pertanyaan yang juga diajukan oleh seorang arkeologis Jerman, Robert Koldewey, pada tahun 1899. Selama berabad-abad sebelumnya, kota kuno Babilonia sebenarnya sudah tidak ada, tetapi terdapat gundukan tanah dari serpihan berlumpur. Tidak seperti beberapa lokasi kuno lainnya, posisi kota Babilonia dikenal dengan baik, tetapi tidak ada satupun sisa-sisa arsitektur yang masih tampak. Koldewey menggali di lokasi Babel selama 14 tahun dan menemukan beberapa bekas terdiri dari tembok luar, tembok dalam, pondasi menara Babel, Istana Nebukadnezar jala-jalan yang melewati jantung kota.

Saat menggali di sebelah Selatan Citadel, Kodewey menemukan sebuah lantai dasar dengan 14 buah ruangan yang besar dengan batu dan langit-langit yang berbentuk melengkung (busur). Catatan kuno menunjukkan, hanya dua lokasi di dalam kota yang pembuatannya menggunakan batu, yaitu Tembok Utara di bagian Utara Citadel dan Taman Gantung. Dinding Utara di sebelah Utara Citadel sudah dapat ditemukan dan memang benar terbuat dari batu. Hal ini nampaknya seperti gudang yang ditemukan Koldewey di bawah taman.

Ia kemudian terus melanjutkan eksplorasi di area tersebut dan menemukan beberapa gmabaran seperti yang dilaporkan Diodorus. Di lantai sebuah ruangan yang digali ditemukan adanya tiga lobang besar yang aneh. Koldewey menyimpulkan, itu adalah lokasi dari rangkaian pompa yang mengalirkan air ke atas, ke atap taman.
Dasar yan ditemukan Koldewey, berukuran 100 x 150 kaki. Lebih kecil dari ukuran yang dideskripsikan oleh para ahli sejarah kuno, tetapi masih agak relevan.

Bagi seseorang pastilah akan terheran-heran, jika Ratu Armytis sudah merasa bahagia dengan fantasinya itu dan dengan hanya melihat hijaunya "gunung-gunung" yang ditanami dengan pinus dari tanah kelahirannya.

Tundra

Tundra adalah suatu area dimana pepohonan tidak dapat tumbuh karena terhambat dengan rendahnya suhu lingkungan sekitar. Istilah Tundra berarti dataran tanpa pohon. Tundra merupakan bagian dari bioma yang terdapat di daerah lingkar kutub utara (Artik, Greenland) dan lingkar kutub selatan (Antartika dan pulau-pulau sekitarnya). Pada area ini, mayoritas tumbuhan yang hidup biasanya berupa tumbuhan kecil sejenis lumut, rerumputan, bebrapa jenis tumbuhan berbunga berukuran kecil, dan pohon dari bangsa conifer.
Bioma tundra berdasarkan pembagian iklim terdapat di daerah beriklim es abadi (EF) dan iklim Tundra (ET).

Ciri-ciri bioma tundra :

1. Hampir seluruh wilayahnya tertutup oleh salju / es.
2. Memiliki musim dingin yang panjang dan dapat berlangsung selama 9 bulan, suasananya gelap. Energi radiasi matahari hanya sedikit.
3. Musim panas berlangsung selama 3 bulan dan terang. Peristiwa ini terjadi karena gerak semu matahari hanya sampai di posisi 23,5° LU/LS. Pada masa inilah vegetasi mengalami pertumbuhan.
4. Usia tumbuh tanaman sangat pendek, berkisar antara 30 – 120 hari (1 – 4 bulan)
5. Fauna khas bioma tundra adalah Muskoxem (bison berbulu tebal) dan Reindeer (rusa kutub = Caribou).

Jenis-jenis vegetasi yang dapat hidup di bioma tundra, misalnya lumut kerak, rumput teki, tumbuhan terna, dan semak-semak pendek.
Pada daerah rawa, jenis vegetasi yang ada, misalnya rumput teki, rumput kapas dan gundukan gambut (hillock tundra). Di cekungan yang basah seperti di Greenland, terdapat semak salik dan bentula. Di tempat yang agak kering, ditumbuhi lumut, teki-tekian, ericeceae, dan beberapa tumbuhan yang berdaun agak lebar. Di lereng-lereng batu terdapat kerak, lumut dan alga.

Karena memiliki iklim es abadi dan iklim tundra, maka wilayah bioma tundra selalu bersuhu dingin, sehingga fauna yang terdapat di wilayah ini memiliki bulu dan lapisan lemak yang tebal untuk menjaga tubuhnya tetap hangat. Contoh fauna di bioma tundra misalnya rus, rubah, kelinci salju, hewan-hewan pengerat, hantu elang, dan beruang kutub.

Jenis-jenis burung yang hidup di bioma tundra misalnya : itik, angsa, burung elang dan burung hantu. Mamalia darat berkaki empat yang berbulu tebal dan besar misalnya Muskoxem.

Selain beberapa jenis di atas, bioma tundra juga mempunyai fauna khas yang lain misalnya penguin. Fauna khas yang hidup di air misalnya paus Beluga (paus putih) dan paus Narwhal (paus bertanduk)

Sejarah Astronomi

Astronomi adalah cabang ilmu pengetahuan yang menyelidiki benda dan isi jagat raya ini. Sedangkan orang yang mempelajari ilmu tersebut disebut Astronom.

Kaitan astronomi dengan cabang pengetahuan alam sangat erat karena jagat raya dengan isinya merupakan laboratorium besar, yang selain untuk menguji teori juga untuk mengetahui kelakuan benda di alam semesta. Kondisi-kondisi ekstrem yang sulit atau tidak mungkin diciptakan di laboratorium di bumi (seperti ruang yang sangat hampa, materi dengan kerapatan tinggi, medan gravitasi dan medan magnet yang sangat kuat) dapat diperoleh di alam semesta. Teori struktur dan evolusi bintang telah sukses dalam menjelaskan sumber-sumber energi dalam alam semesta serta asal mula dan proses perkembangan bintang-bintang.

Ini menunjukkan bahwa teori struktur bintang yang didasarkan pada fisika atom dan benda-benda renik lainnya dapat menjelaskan gejala-gejala alam pada skala yang besar. Medan gravitasi yang kuat di sekitar benda-benda langit merupakan arena yang menarik untuk telaah teori relativitas umum.

Pengamatan fenomena langit sebenarnya telah dilakukan sejak zaman kuno oleh orang-orang Cina, Mesopotamia, dan Mesir. Tetapi astronomi sebagai ilmu, baru berkembang di Yunani pada abad ke-6 SM.
Babak Astronomi Yunani dimulai oleh Thales, pada abad ke-6 SM, yang berpendapat bahwa Bumi berbentuk datar. Walaupun pada abad yang sama, Phytagoras telah mengetahui bahwa Bumi berbentuk bulat, terobosan penting yang pertama dalam astronomi dilakukan oleh Aristoteles, dua abad kemudian. Aristoteles menyatakan bahwa Bumi bulat bundar dengan didukung sejumlah bukti ilmiah.

Terobosan yang kedua hampir saja dilakukan oleh Aristarchus, pada abad ke-3 SM, jika saja dia mempunyai cukup banyak pendukung. Aristarchus bukan saja berpendapat bahwa Bumi bukanlah pusat alam semesta, tetapi juga menyatakan bahwa Bumi berputar dan beredar mengelilingi Matahari (Heliosentris), yang merupakan pusat gerak langit. Namun sayang teori ini tidak mendapat tempat pada zaman itu.

Zaman Astronomi Klasik Yunani ditutup oleh Hipparchus pada abad ke-1 SM yang menyatakan bahwa Bumi yang bundar itu diam; Matahari, Bulan, dan Planet-planet-lah mengelilingi Bumi. Sistem Geosentris ini disempurnakan oleh Ptolomeus, abad ke-2 M dan lebih dikenal sebagai sistem Ptolomeus.
Lebih dari tiga belas abad konsep geosentris diterima masyarakat dunia. Pada tahun 1512, Kopernikus, membuka sejarah baru dengan mengemukakan bahwa planet dan bintang bergerak mengelilingi Matahari dengan orbit lingkaran. Pada tahun 1609, Kepler mendukung gagasan tersebut dengan mengeluarkan tiga hukumnya yang selain menyebutkan bahwa Matahari adalah pusat Tata Surya, juga memperbaiki orbit planet menjadi elips.

Pada tahun yang sama, Galileo menjadi penemu teleskop yang pertama. Melalui pengamatan dengan teleskopnya, ia mendapatkan kesimpulan bahwa Bumi bukanlah pusat gerak. Penemuan teleskop oleh Galileo, bukan saja membantu menguatkan konsep Heliosentris Kopernikus, tetapi juga membuka lembaran baru dalam perkembangan ilmu astronomi.

Satuan Jarak Dalam Astronomi

Dalam ilmu astronomi banyak istilah-istilah yang sering kita dengar tetapi belum mengetahui artinya. Seperti istilah tahun cahaya. Apakah itu “tahun cahaya”? Apa pula yang dimaksud dengan “Satuan Astronomi (SA)” atau biasa dikenal dengan Astronomical Unit (AU)? Lantas, apakah itu Parsec (pc), kiloparsec, dan megaparsec? dan magnitudo? Ilmu astronomi mempunyai satuannya sendiri, yang unik dan agak lain dari apa yang kita pelajari dalam pelajaran fisika, misalnya. Hal ini wajar karena astronomi mempelajari berbagai benda langit di alam semesta ini, mulai dari skala atomik hingga seluruh alam semesta, beserta isinya. Kadang-kadang tidak nyaman untuk menyatakan sesuatu jarak dalam satuan yang biasa digunakan sehari-hari, karena tidak cukup besar atau mungkin bahkan terlalu besar.

Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal berbagai satuan panjang. Kita mengenal centimeter dan meter (1 meter = 100 centimeter), untuk menyatakan panjang atau jarak. Kalau jarak yang kita gunakan terlalu jauh, kita gunakan kilometer (1 kilometer = 1000 meter) atau mil (1 mil = 1.61 km). Kebetulan contoh-contoh satuan astronomi yang tersebut di atas adalah satuan jarak (SA, tahun cahaya, dan parsec).

Satuan Astronomi (SA) atau Astronomical Unit

Satu Astronomical Unit memiliki jarak 149.598.000 kilometers. Perdefinisi, Satu Satuan Astronomi adalah jarak dari Bumi ke Matahari. Tapi bukankah jarak ini tidak tetap? Bukankah Bumi bergerak mengitari Matahari dalam lintasan elips? Akhirnya kemudian diambil definisi yang lebih akurat yaitu 1 Satuan Astronomi (1 Astronomical Unit, biasa disingkat AU adalah panjang setengah sumbu panjang dari lintasan Bumi mengitari Matahari.

Untuk menentukan jarak 1 Satuan Astronomi, atau jarak Bumi-Matahari, adalah perjuangan yang panjang. Aristarchus dari Samos, pemikir abad Yunani Klasik, memperkirakan jarak Bumi-Matahari paling-paling hanya 20 kali jarak Bumi-Bulan (jarak Bumi-Bulan: 384 000 km). Ternyata perkiraannya meleset sangat jauh, karena jarak Bumi-Matahari ternyata sekitar 390 kali jarak Bumi-Bulan. Jarak ini adalah hasil perhitungan modern yang menggunakan astronomi radio dan hitung orbit. Nilai eksaknya adalah 1 AU = 149.597.870,691 km, akurat hingga 30 meter. Untuk perhitungan yang tidak membutuhkan ketelitian tinggi, membulatkan 1 AU menjadi 150 juta km (seratus lima puluh juta kilometer) kadang-kadang sudah cukup, lagipula lebih mudah diingat.

Satuan Astronomi biasanya digunakan untuk menyatakan jarak dalam skala tata surya kita. Misalnya: Jarak dari Planet Mars ke Matahari kurang lebih 1.5 AU (bayangkan betapa tidak enaknya kalau harus selalu mengatakan, jarak Mars-Matahari = 228.000. 000 km), jarak dari Matahari ke Planet Jupiter adalah 5.2 AU, ke Saturnus 9.58 AU, dan menuju planet katai Eris kira-kira 67 AU.

Tahun cahaya (light year)

Yang pertama harus diingat: Tahun cahaya bukanlah satuan waktu! Meskipun ada kata “tahun”, tetapi “tahun cahaya” adalah satuan jarak. Satu tahun cahaya = 9.46 x 10 pangkat12, kilometer (sedikit di bawah 10 trilyun kilometer). Dari manakah asal angka ini? Satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh seberkas cahaya selama 1 tahun. Kalau begitu seberapa cepatkah cahaya? Menurut pengukuran modern, dalam satu detik, cahaya dapat menempuh jarak 300.000 km! Artinya, dalam satu nanodetik (sepersemilyar detik), cahaya menempuh jarak 30 cm. Bagaimana Kalau selama setahun? Sebagaimana diketahui, dalam 1 menit ada 60 detik, dalam 1 jam ada 60 menit, dan dalam 1 hari ada 24 jam, berarti dalam 1 hari ada 86400 detik. Dalam setahun kira-kira ada 365 atau 366 hari, tergantung apakah tahun kabisat atau tidak… anyhow…dalam waktu 1 tahun, cahaya dapat menempuh jarak hampir 10 trilyun kilometer!

Mengapa dibutuhkan satuan yang demikian besar? Jawabnya adalah karena jarak bintang terdekat dari Matahari adalah 40 trilyun kilometer! Jarak yang luar biasa besar ini tentu saja tidak nyaman untuk diungkapkan dalam kilometer, namun lebih mudah dituliskan dan nyatakan dalam tahun cahaya: 4.22 tahun cahaya. Jarak menuju beberapa bintang di sekitar Matahari kita biasanya dinyatakan dalam satuan ini: Jarak menuju Sirius adalah 8.58 tahun cahaya, jarak menuju Wolf 359 adalah 7.78 tahun cahaya. (Dalam serial Star Trek: The Next Generation, Wolf 359 adalah lokasi pertempuran antara armada Federasi dengan bangsa Borg).

Parsec (pc)

Parsec adalah kependekan dari “parallax of one arcsecond”. Ini juga merupakan satuan panjang, 1 parsec, kurang lebih sama dengan 3.26 tahun cahaya. Jarak parsec ini ada kaitannya dengan jarak 1 satuan astronomi yang sudah kita bicarakan di atas. Bila kita mengukur sudut paralaks sebuah objek dan menemukan bahwa sudut paralaksnya adalah 1 detik busur (sudut 1 derajat = 60 menit busur, 1 menit busur = 60 detik busur. Jadi, 1 detik busur = 1/3600 derajat), maka jarak menuju objek tersebut adalah 1 parsec. Dengan sedikit perhitungan trigonometri, kita mendapatkan bahwa jarak 1 parsec = 206265 Satuan Astronomi, atau sama dengan 3.26 tahun cahaya, atau dalam kilometer: 1 parsec = 31000 trilyun kilometer.

Meskipun satuan jarak ini hanya sedikit lebih besar daripada 3 tahun cahaya, namun astronom lebih senang menggunakan satuan ini karena dapat dikaitkan langsung dengan besaran teramati yaitu sudut paralaks. Jarak ini juga sering disanding dengan awalan kilo untuk menyatakan 1 kiloparsec (kpc) = 1000 pc dan juga mega untuk menyatakan 1 Megaparsec (Mpc) = 1000 kpc = 1 000 000 pc. Dengan cara ini, kita dapat menyatakan jarak yang teramat jauh hanya dengan sedikit angka, misalnya:
Galaksi M51 jaraknya 7 Mpc dari Galaksi Bima Sakti.

Jarak menuju bintang terdekat tadi, Proxima Centauri, adalah 1.3 parsec.
Jarak menuju gugus bintang Pleiades adalah 135 parsec.
Jarak menuju pusat Galaksi: sekitar 8.5 kpc.
Jarak menuju Galaksi Andromeda: 780 kpc.
Jarak menuju Galaksi M51: 7 Mpc
(Perkiraan) jari-jari alam semesta kita: 24 Gigaparsec(!) atau Gpc. 1 Gpc = 1000 Mpc

Ångström

Ini juga satuan jarak, namun berbeda dengan satuan-satuan jarak yang telah dibahas di atas, kali ini adalah satuan jarak yang teramat kecil: 1 Ångström = 1/10 nanometer atau sama dengan satu per 10 milyar meter. Bersama dengan nanometer dan mikrometer (mikron), astronom menggunakan satuan ini untuk menyatakan panjang gelombang elektromagnetik yang mereka amati. Sinar ultraviolet, misalnya, berkisar antara 3000 hingga 4000 Angstrom, sementara sinar inframerah dapat berkisar antara 7000 hingga 30000 Angstrom.