Sejarah dan masa depan alam semesta TIM IAD JPMIPA UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN

Dari manakah kita? - Di manakah kita? - Mau kemanakah kita?

Di manakah kita?

Di manakah bumi ini berada? Plato dan Eudoxus : Bumi adalah pusat alam semesta. Benda-benda angkasa beredar pada kulit-kulit bola konsentris dengan bumi berada di pusatnya. Terdapat 27 kulit bola semacam itu. Aristoteles : terdapat 55 kulit bola. Ptolomaeus : Bumi adalah pusat alam semesta. Benda-benda angkasa beredar pada orbit kecil yang disebut epicycle. Benda-benda angkasa pada orbit-orbit kecil ini bergerak memutari bumi. Tycho Brahe : Bumi adalah pusat alam semesta. Matahari dan bulan beredar mengelilingi bumi. Planet-planet beredar mengelilingi matahari.

Copernicus : Bumi bukanlah pusat alam semesta.

Di manakah tata surya kita berada? Matahari merupakan satu dari 100 milyar bintang yang berada di Bimasakti. Sebagian dari bintang-bintang itu adalah pusat dari sistem-sistem tata surya

Herschel : Bimasakti berupa sebuah spiral raksasa dengan diameter sekitar 130.000 tahun cahaya dan tebal rata-rata sekitar 12.000 tahun cahaya Matahari berada pada tangkai Orion dan beredar mengelilingi pusat Bimasakti pada jarak 2,61020 m dengan periode 2,5108 tahun.

Apakah Bimasakti merupakan satu-satunya galaksi yang ada? Dahulu orang beranggapan bahwa Bimasakti inilah alam semesta. Kabut-kabut spiral yang tampak di langit dikira sebagai bagian dari Bimasakti.

1929 Edwin Hubbel menemukan bahwa kabut-kabut spiral itu merupakan struktur-struktur lain yang terpisah dari Bimasakti dan berada jauh di luar Bimasakti. Jadi, Bimasakti bukanlah alam semesta secara keseluruhan.

Galaksi-galaksi membentuk - kelompok-kelompok, - gugus-gugus (clusters) - adigugus (superclusters).

Di manakah Bimasakti kita berada? Bimasakti berada dalam kelompok galaksi yang disebut Kelompok Lokal yang beranggotakan 43 buah galaksi.

Planet baru ditemukan di galaksi bimasakti AP Photo/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Bagaimanakah alam semesta berawal? Bintang Kembar : Kabut Nebula Proto Planet Teori Pasang Surut Teori Planetisimal Big Bang

Bagaimanakah alam semesta berawal? 13,7 milyar tahun yang lampau alam semesta kita berupa sebuah “titik“ (atom primeval). Saat itu belum ada ruang dan waktu. “Titik” itu kemudian “meledak”. Peristiwa ini disebut Dentuman Besar. Sampai detik ke 10−35 setelah Dentuman Besar, alam semesta mengalami fase inflasi, yakni mengembang secara cepat (eksponensial). Alam semesta mengembang hingga 10N kali lebih besar daripada sebelumnya, dengan N antara 100 sampai 1000. Sampai detik ke 10−35 ini disebut era kemanunggalan agung. Setelah fase inflasi selesai, alam semesta mulai mengalami ‘pendinginan‘.

Pada awal pendinginan, alam semesta hanya berisi ‘bubur‘ yang tersusun dari quark-quark, gluon-gluon, partikel mediator interaksi listrik-lemah dan partikel-partikel eksotik serta antipartikel untuk masing-masing partikel itu. Fase ini disebut era quark. Pada detik ke 10−6 setelah Dentuman Besar terbentuklah proton dan neutron. Inilah era hadron. Tetapi era ini sangat singkat. Pasangan baryon-antibaryon segara mengalami anihilasi sehingga muncul foton yang kini kita tangkap sebagai radiasi latar gelombang mikro kosmik (CMB). Baryon-baryon yang tak berpasangan dengan antimaterinya tetap bertahan. Sekitar 104 s setelah dentuman besar muncullah elektron-elektron, muon-muon dan neutrino-neutrino. Tetapi lepton-lepton berat seperti muon terus mengalami anihilasi sementara produksinya terus menurun. Maka elektron menjadi dominan. Alam semesta waktu itu berupa bubur yang terbuat dari elektron-elektron, positron-positron, neutrino-neutrino dan proton serta neutron. Era ini disebut era lepton. 1 detik setelah dentuman besar, temperatur telah sampai pada 1010 K dan rapat massa alam semesta cukup rendah untuk terjadinya interaksi antara neutrino dengan partikel-partikel lain. Hal ini mengakibatkan neutrino-neutrino bebas berkeliaran dan membentuk radiasi latar sebagaimana foton.

Pada saat 180 sekon setelah dentuman besar era pembentukan inti-inti atom (nucleosynthesis) dimulai. Setelah itu era radiasi dan dilanjutkan era materi. 1 juta tahun setelah Dentuman Besar terbentuklah galaksi-galaksi dan quarsar-quarsar.

Bagaimanakah masa depan jagat raya ini ?

TATA SURYA Susunan Matahari dan anggota tata surya yang mengitarinya. Planet Asteroid 3. Satelit 4. Meteoroid 5. Komet

1. Planet Planet adalah benda langit yang tidak dapat memancarkan cahaya sendiri. Contoh : Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus Merkurius Neptunus Venus Uranus Saturnus Bumi Mars Yupiter Komet Asteroid

Pengelompokan Planet Planet inferior a. Bumi sebagai pembatas planet dikelompokkan menjadi dua yaitu planet inferior dan planet superior. Planet superior Planet inferior adalah planet yang orbitnya berada di dalam orbit bumi. Yang termasuk planet inserior antara lain Merkurius dan Venus Planet superior adalah planet yang orbitnya berada diluar orbit bumi. Yang termasuk planet superior adalah Mars, Jupiter , Saturnus, Uranus dan Neptunus Bumi

b. Asteroid sebagai pembatas planet dikelompokkan menjadi dua planet dalam dan planet luar Planet dalam planet yang orbitnya di dalam peredaran Asteroid Yang termasuk planet dalam antara lain Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Planet luar adalah planet yang garis edarnya berada diluar garis edar Asteroid, Yang termasuk planet luar antara lain Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Asteroid

Berdasarkan ukuran dan komposisi penyusunnya, Planet dikelompokkan menjadi planet Terrestrial dan Jovian Planet Terestrial Planet Terrestrial yaitu planet yang memiliki ukuran dan koposisi yang hampir sama dengan bumi, Yang termasuk planet Terrestrial antara lain Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Planet Jovian yaitu planet yang memiliki ukuran sangat besar dan komposisi penyusunnya hampir sama dengan planet Jupiter. yang termasuk planet Jovian antara lain Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Planet Jovian

Periode Revolusi Akibat Revolusi bumi Terjadinya pergantian musim di bumi Terlihatnya rasi bintang yang berbeda tiap bulan Terjadi perbedaan lamanya waktu siang dan malam Gerak semu tahunan matahari Periode revolusi adalah waktu yang diperlukan planet mengitari matahari satu kali putaran Belahan Bumi Selatan Awal musim semi, Malam sama panjang dengan siang Belahan Bumi Utara Awal musim gugur, Malam sama panjang dengan siang 23 September Belahan Bumi Selatan lebih condong ke matahari awal musim panas Siang lebih panjang dari malam Belahan Bumi Utara menjauhi matahari awal musim dingin Malam lebih panjang dari siang Belahan Bumi Utara lebih condong ke matahari awal musim panas Siang lebih lama dari malam Belahan Bumi Selatan menjauhi matahari awal musim dingin malam lebih lama dari siang 22 Desember 21 Juni 21 Maret KU KS Belahan Bumi Utara Awal musim semi, Malam sama panjang dengan siang Belahan Bumi Selatan Awal musim gugur, Malam sama panjang dengan siang

Periode rotasi adalah waktu yang diperlukan planet berputar pada sumbunya satu kali putaran Akibat Rotasi 1. Pergantian siang dan malam 2. Perbedaan waktu dibumi yang garis bujurnya berbeda 3. Gerak semu harian matahari 4. Bentuk bumi menggelembung pada katulisiwa dan pepat pada kutubnya. 5. perubahan arah angin di katulistiwa Siang Malam Matahari

Tabel data planet Data Microsoft encarta Incyclopedia 2008 Mercurius Venus Bumi Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Jari-jari katulistiwa (x Jari-jari Bumi ) 0.3825 0.9488 1 0.5325 11.21 9.449 4.007 3.883 Massa (x massa Bumi) 0.0553 0.8150 0.1074 317.8 95.16 14.54 17.15 Massa jenis (g/cm3) 5.4 5.2 5.5 3.9 1.3 0.69 1.6 Periode Rotasi (hari) 58.6 -240 1.03 0.414 0.444 -0.718 0.671 Periode Revolusi (tahun) 0.2408 0.6152 1.881 11.86 29.46 84.01 164.8 Jarak rata-rata ke matahari (SA) 0.3871 0.7233 1.524 5.203 9.59 19.10 30 Jumlah Satelit 2 63 56 27 13

Jarak rata-rata ke matahari (Bumi = 1 ) Asteroid Planet – planet kecil yang berada diantara orbit Mars dan orbit Jupiter. Sumber data Microsoft Encarta encyclopedia 2008. 5.4 3.06 318 Interamnia 5.7 3.18 326 Davida 5.5 3.13 408 Hygiea 3.6 2.36 530 Vesta 4.6 2.77 532 Pallas 950 Ceres* Periode revolusi (Tahun) Jarak rata-rata ke matahari (Bumi = 1 ) Diameter ( km ) nama

Foto Asteroid Asteroid 243 Ida Asteroid 433 Eros

SATELIT Satelit merupakan benda langit yang mengorbit planet dan mengiring planet di dalam mengorbit matahari Satelit alam juga dinamakan Bulan Satelit buatan yang digunakan untuk komunikasi M M Matahari Planet Satelit

Periode Rotasi Bulan Bulan melakukan tiga gerakan putaran sekaligus Bulan berputara mengitari Bumi ( Revolusi ) Bulan berputar pada porosnya ( Rotasi ) Bulan bersama Bumi mengitari matahari. Bulan didalam berevolusi bidang orbit bulanmembentuk sudut 5o terhadap bidang edar bumi ( ekliptika ) BL 5o Bidang edar bulan dan bidang edar bumi yang membentuk sudut 5o menyebabkan terjadinya gerhana bulan maupun gerhana matahari.

Fase Bulan Matahari BL Kuartil akhir Bulan tiga perempat Bulan sabit akhir BL baru / BL mati Konjungsi Bulan purnama Oposisi BL Bulan tiga perempat Bulan sabit awal Kuartil awal

Gerhana Bulan Matahari Penumbra Bumi Umbra Penumbra Matahari Penumbra BL Terjadi gerhana bulan

Gerhana Matahari Matahari Penumbra Bumi Umbra Penumbra Tempat terjadi Gerhana Matahari Total Gerhana matahari terjadi ketika posisi matahari , bulan dan bumi segaris dan sebidang

Pasang surut air laut Pasang neap Matahari Pasang Purnama Atau pasang perbani Pasang Purnama Atau pasang perbani BL Pasang neap

METEOR Batuan meteorid yang masuk ke atmosfir bumi dan menghasilkan jejak cahaya.

Meteor juga dinamakan bintang beralih

Komet Bagian dari komet Inti,Coma,Awan Hidrogen dan Ekor Benda langit yang mengorbit matahari dengan lintasan yang sangat lonjong Komet juga dikenal dengan nama Bintang berekor Ekor komet selalu menjauhi matahari Bagian dari komet Inti,Coma,Awan Hidrogen dan Ekor

BUMI Rata-rata jari-jari bumi 6.730 km, Rata-rata keliling khatulistiwa sepanjang 40.041,47 km, Luas permukaan bumi : daratan seluas 148.940.000 km2 (29,2 % berupa perairan. 361.132.000 Km2 (70,8 %) Bumi dinamis : Gempa tsunami letusan gunung Bumi memiliki bentuk permukaan dan struktur dengan variabel yang sangat kompleks.  

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer Bumi merupakan batuan yang mempunyai kepadatan tertinggi dan gravitasi permukaan terbesar serta mempunyai lempeng tektonik yang aktif

1. Struktur Interior Bumi Lapisan Bumi berdasarkan sifat-sifat kimia (chemical properties) Kerak Bumi (Crust ) :Silika dan Amagnesium Kerak benua (Continental Crust), tebalnya 10 – 70 km terdiri unsur – unsur Si (silika) dan Al (aluminium) Kerak samudera (Oceanic Crust), ketebalannya 8 – 13 km terdiri (silika) dan Mg (magnesium).

Mantel (Mantle) Upper Mantle (mantel bagian atas), memiliki ketebalan 400 kmplastis (padat tapi kenyal) atau semiplastis Lower Mantle (mantel bagian bawah), kedalaman antara 1000 – 2900 km, kaya unsur nikel dan besi Inti (Core ) Inti luar , kedalaman 2900 – 5100 km, komposisi silika, belerang dan O2 bersifat cair. Inti dalam, kedalaman 5100 – 6730 km, komposisi besi padat (Fe) dan nikel (Ni) bersifat padat.

Lapisan Bumi berdasarkan sifat-sifat fisika (physical properties) Lithosphere, (0-60 km) (yang terdiri dari crust & upper mantle) Asthenosphere, (di antara upper mantle dan lower mantle) Upper mantle, (35-660) km (lapisan luar dari mantel) Lower mantle, (660-2890) km.(dalam mantel yang memiliki suhu lebih panas) Inti Luar (Outer Core), (2890-5150 )km, (fase cair berada di kedalaman 2890-5150 km, kaya akan unsur besi dan nikeL). Inti Dalam (Inner Core), (5150-6360) km (bersuhu ekstrim tetapi berupa fase padat yang disebabkan oleh tekanan yang sangat tinggi)