Asteroid dan Komet meliputi Penemuan Komet, Orbit dan Sifat Fisis Komet dan Permasalahan

Mekanika Angkasa

DISUSUN OLEH :

1. ALMAS GHASINI AMBARWULAN ()

2. AMANAH FIRANSILADY ()

3. DESMA SUSANTI ()

4. RINI()

5. RIZKY NUR HIDAYAH ()

DOSEN PEMBIMBING :

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

PENDIDIKAN FISIKA

2015/2016

Kata Pengantar

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, atas berkat dan

rahmat-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Kami juga mengucapkan

terimakasih kepada dosen Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa yang telah membimbing,

mendidik dan mengayomi kami sehingga dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan

kepada rekan-rekan sekalian yang telah berperan serta untuk menuangkan ide-idenya sehingga

dapat menyelesaikan makalah ini.

Dengan adanya makalah yang berjudul “Asteroid dan Komet meliputi Penemuan

Komet, Orbit dan Sifat Fisis Komet dan Permasalahan Mekanika Angkasa” ini bisa

memberikan inspirasi dan gambaran kepada pembaca. Dengan adanya pelajaran dan materi ini

semoga dapat digunakan untuk menambah ilmu dan wawasan kita semua.

Kami menyadari tentang berbagai kekurangan dan kelemahan dalam menyelesaikan

tulisan ini. Kami mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca demi perbaiakan di

kemudian hari.

Palembang, 28 Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Benda-benda kecil di Tata Surya mendiami rentang wilayah yang sangat lebar, dari

berada dekat Matahari sampai daerah sekitar sepuluh ribu Satuan Astronomi (SA). Mereka

terdiri dari beberapa kelompok yang menghuni daerah orbit tertentu sepanjang revolusinya

mengelilingi matahari. Secara umum kelompok-kelompok itu adalah: asteroid (sabuk-utama,

dekat-Bumi), komet (periode pendek dan panjang, ekliptik dan isotropik), obyek Kuiper (atau

Obyek Trans-Neptunus), Centaurus (antara Yupiter dan Neptunus), dan obyek hipotesis

vulcanoid (antara Matahari dan Merkurius) dan ‘awan’ Oort.

Komet dikenal lebih dahulu karena penampakannya yang begitu eksotik di langit

dengan ekor yang terang menyala. Sementara itu asteroid baru ditemukan sekitar seabad lalu,

yaitu pada tahun 1901. Benda-benda kecil lainnya ditemukan bahkan kurang dari 15 tahun lalu,

misalnya Obyek Trans-Neptunus yang baru ditemukan pada tahun 1992, demikian halnya

dengan Centaurus.

1.2 Rumusan Masalah

Pengertian Asteroid

2.2 Pengertian Komet

1.3

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Asteroid

Asteroid adalah planet-planet kecil yang beredar mengelilingi matahari. Asteroid

(artinya “seperti bintang”) disebut juga planetoid (artinya “planet kecil”). Tempat peredaran

asteroid menyebar di antara lintasan peredaran planet Mars dan Yupiter, dan membentuk sabuk

yang bagian tengahnya berjarak lebih kurang 2.8 Satuan Astronomi (SA) dari matahari.

Sejak ditemukan pertama kali lebih dari seabad lalu, yakni asteroid Ceres, telaah

asteroid telah berkembang sangat ekstensif. Asteroid yang sebagian besar menghuni daerah

antara planet Mars dan Yupiter memiliki karakteristik yang unik. Sampai saat ini telah

diketahui ratusan ribu asteroid, dan kurang dari setengahnya telah diketahui orbitnya secara

spesifik.

Ditinjau dari elemen orbitnya mengelilingi Matahari, asteroid di sabuk-utama

mengelompok pada daerah tertentu di antara daerah-daerah kosong. Kelompok asteroid ini

disebut famili, misalnya famili Koronis, Themis, Eos, dan Eunomia, yang anggotanya dapat

mencapai ratusan asteroid. Famili ini terbentuk dari hasil tumbukan terhadap asteroid induk

yang berukuran besar, kemudian hancur menjadi anggota famili yang memiliki evolusi dinamis

serumpun.

Daerah-daerah kosong pada sabuk-utama asteroid disebut daerah resonansi yang

bersifat ‘melempar’. Hal ini akibat adanya pola resonansi sistem Matahari-Yupiter yang akan

‘melempar’ asteroid yang masuk secara gravitasi ke tempat lain. Dengan demikian kala hidup

sebuah asteroid pada daerah resonansi tsb sangat singkat sehingga praktis sukar sekali diamati.

Sebaliknya, ada juga pola resonansi yang bersifat ‘menghimpun’, yang akan menahan

gangguan gravitasi lain untuk membuyarkan kelompok asteroid.

Beberapa daerah resonansi di bagian dalam sabuk-utama menjadi ‘pelontar’ bagi

keberadaan asteroid dekat-Bumi. Diyakini bahwa secara dinamis asteroid dekat-Bumi ini

berasal dari sabuk-utama, dan membawa karakteristik yang sama dengan asteroid di bagian

dalam sabuk-utama. Asteroid dekat-Bumi, seperti halnya komet, menjadi perhatian khusus

karena terdapat kemungkinan orbitnya bersinggungan dengan orbit Bumi, yang dapat

mengakibatkan ‘tabrakan’. Survey pengamatan asteroid dekat-Bumi diupayakan untuk secara

statistik kita mengetahui 90 % asteroid yang berukuran lebih dari 1 km pada tahun 2008.

Cukup banyak asteroid kecil berdiameter beberapa puluh meter yang melintas dekat-Bumi,

yang kadang-kadang baru disadari beberapa hari, atau bahkan dalam hitungan jam saja, dari

hasil pengamatan patroli yang dilakukan.

Dari studi spektroskopi, diketahui bahwa permukaan asteroid dapat terdiri dari berbagai

jenis. Ada yang dominan karbon (tipe C), silikat (tipe S), metal (tipe M), dan gelap/kerogen

(tipe D). Studi spektroskopi ini sangat erat kaitannya dengan studi meteorit, yang ternyata

mengandung material sejenis. Hal ini diketahui dari kecocokan pantulan spektrum asteroid dan

meteorit, sehingga dikatakan memiliki tipe yang sama.

Seperti layaknya planet, asteroid berotasi terhadap sumbu rotasinya sendiri. Menarik

untuk disimak bahwa sampai saat ini asteroid sabuk-utama memiliki batas periode rotasi yang

tidak lebih cepat dari 2,2 jam. Baru pada studi terbaru diketahui bahwa asteroid sabuk-utama

yang berukuran kecil dapat memiliki periode rotasi lebih cepat dari 2,2 jam. Sementara itu

beberapa puluh asteroid dekat-Bumi yang berukuran kecil (diameter < 200 m) memiliki

periode rotasi jauh lebih cepat daripada 2,2 jam. Beberapa di antaranya bahkan periode

rotasinya hanya berorde menit! Hal ini menjadi studi tersendiri mengenai materi pengikat di

dalam asteroid yang dapat menahan gaya lontar ke arah luar akibat rotasi yang sedemikian

cepat. Meskipun diyakini bahwa asteroid terdiri dari bongkahan-bongkahan yang menyatu

(rubble-pile) dengan derajat kekosongan (porositas) yang tinggi, gaya gesek di persinggungan

bongkahan-bongkahan tsb ternyata mampu untuk menahan asteroid tidak hancur berantakan

meskipun rotasinya cepat. Hal ini berlaku untuk asteroid-asteroid kecil dengan diameter kurang

dari dua ratus meter.

Pengamatan kurva cahaya (fotometri) asteroid telah lama dilakukan untuk mengetahui

secara umum bentuk asteroid dan ukurannya. Apabila kurva cahaya asteroid itu adalah

sinusoidal, maka dapat diduga bahwa bentuknya elipsoid. Namun telah ditemukan beberapa

asteroid yang memiliki kurva cahaya seakan tidak teratur, seperti pada asteroid (4179) Toutatis.

Asteroid ini rupanya memiliki gerak rotasi yang tidak biasa, yaitu berotasi terhadap sumbu

rotasi yang berguling, disebut gerak ‘tumbling’, yang bukan bagian gaya gravitasi. Gerak

‘tumbling’ ini umumnya diyakini hasil dari tumbukan yang melahirkan asteroid kecil, yang

rotasinya belum mencapai keadaan setimbang.

Penjelajahan antariksa menuju asteroid telah beberapa kali dilakukan. Beberapa tahun

lalu, wahana NEAR melakukan misi luar biasa menuju asteroid dekat-Bumi (433) Eros yang

diakhiri dengan mendaratkan wahana tsb ke permukaan asteroid. Yang terbaru, wahana

Hayabusa milik Jepang saat ini tengah melakukan misi untuk mengambil sampel asteroid dan

membawanya kembali ke Bumi pada tahun 2007. Sampel ini akan menjadi material benda

langit selain Bulan, yang dengan sengaja diambil untuk kepentingan ilmiah. Saat ini,

September 2005, wahana Hayabusa telah berada sangat dekat asteroid (25143) Itokawa untuk

melakukan pemetaan permukaannya dalam beberapa bulan guna menentukan titik pendaratan

pengambilan sampel.

Seperti yang telah kita ketahui, jarak kesembilan planet berkisar antara 0,4 AU untuk

Merkurius dan sekitar 40 AU untuk Pluto. Pada abad ke-18, astronom Jerman, Titus dan Bode

kemudian Wolf, menunjukkan jarak rata-rata heliosentrik planet yang diikuti oleh hukum

empirik :

D = 0,4 + 0,3 × 2n

D merupakan jarak heliosentrik dalam AU, n berharga - ∞ untuk Merkurius, 0 untuk

Venus dan bertambah 1 untuk planet selanjutnya. Hukum ini memiliki tingkat kesalahan 5%

sampai dengan Venus, untuk Neptunus terdapat 22% derajat kesalahan.

Deret bilangan ini merupakan urutan jarak planet ke matahari dalam SA seperti tabel

berikut:

Tabel. Jarak Planet Menurut Hukum Bode

No Planets Distance SA

( Bode Law)

(SA)

1

2

3

4

5

6

7

Mercury

Venus

Earth

Mars

--------------------

Jupiter

Saturnus

0,4

0,7

1,0

1,6

2,8

5,2

10,0

0,387

0,723

1,000

1,542

-----------------------

5,203

9,539

8

9

10

Uranus

Neptunus

Pluto

19,6

38,8

77,2

19,18

30,6

39,5

Seperti yang terlihat pada tabel di atas, urutan kelima pada posisi antara Mars dan

Jupiter yaitu angka 2,8 belum ada planetnya. Oleh karena itu, para peneliti pada akhir abad 18

mulai memburu planet yang hilang ini. Para peneliti yakin bahwa sebenarnya ada planet pada

jarak tersebut dikarenakan terbuktinya Hukum Bode terhadap penemuan Uranus sehingga

hukum ini dapat menimbulkan keyakinan para peneliti.

Pada malam pertama abad ke-19, Piazzi menemukan benda baru yang tidak ada dalam

peta bintang. Melalui usaha Gauss dan Von Zach dapat ditemukan kembali dan atas permintaan

Piazzi benda tersebut dinamakan Ceres. Selanjutnya, pada tahun 1802 ditemukan planet kecil

lagi yang dinamakan Pallas, pada tahun 1804 ditemukan Juno, dan pada tahun 1807 ditemukan

Viesta. Akhirnya, pada tahun 1891 Walf mengajukan saran untuk menemukan asteroid secara

fotografis. Sampai sekarang telah ditemukan 5000 asteroid dan 1700 diantaranya diketahui

oarbitnya. Hampir semua asteroid periode orbitnya antara 3,3 sampai 6 tahun.

Berdasarkan uraian diketahui bahwa asteroid terbentuk dari material yang menjadi saksi

bisu dari proses terbentuknya Tata Surya sekitar empat setengah miliar tahun yang lalu di

bawah pengaruh interaksi gravitasi. Sebagian besar populasi asteroid dijumpai berada di antara

orbit planet Mars dan Jupiter, daerah yang dikenal sebagai Sabuk Utama (Main Belt). Selain

asteroid yang mendiami daerah Sabuk Utama, ada pula kelompok asteroid dengan orbit yang

berbeda, seperti kelompok Trojan dan kelompok asteroid AAA (Triple A Asteroids - Amor,

Apollo, Aten).

Gambar. Asteroid

2.2 Celah KirkwoodPada distribusi orbit asteroid terdapat ada beberapa daerah kosong atau gap yang

disebabkan oleh gangguan Jupiter. Hal ini sama seperti divisi Cassini pada cincin Saturnus.

Daerah kososng ini dinamakan ‘celah Kirkwood’. Jarak celah-celah ini terjadi pada daerah

dimana asteroid itu memiliki periode 1/3, 2/5, 3/5,…. Dari periode Jupiter.

2.3 Kelompok TrojanSolusi Lagrange pada kasus tiga benda memperlihatkan bahwa haruslah ada dua titik

pada orbit Jupiter yang merupakan titik stabil. Pada daerah titik ini asteroid bisa berada tetap

untuk seterusnya.

Ini merupakan dua titik dimana Jupiter dan matahari membentuk segitiga samasisi. Pada

kedua titik ini terdapat beberapa asteroid yang mengitari matahari dalam orbit yang sama

dengan orbit Jupiter dan dengan periode yang sama pula. Kumpulan asteroid yang menempati

posisi ini dinamakan Trojan.

Gambar. Kelompok Trojan

2.4 Ukuran AsteroidaPengukuran terhadap 4 asteroid terbesar menunjukkan diameter lebih dari 400 km

bahkan yang terbesar, yakni Ceres berdiamater 1025 km, Pallas berdiameter 583 km, Viesta

555 km, dan Hygeia 443 km. Adapun pengukuran fotometris terhadap asteroid yang kecil

menghasilkan :

30 asteroid berdiameter > 200 km

58 asteroid berdiameter > 158 km

195 asteroid berdiameter > 100 km

463 asteroid berdiameter > 63 km

Orbit Jupiter

Matahari

Jupiter

Kelompok Trojan Barat

Kelompok Trojan Timur

1100 asteroid berdiameter > 32 km

2.5 Pengertian Komet

Komet berasal dari bahasa Yunani, yang artinya rambut panjang. Komet terbentuk dari

gas dan debu-debu terpadatkan (membeku pada saat berada jauh dari matahari). Namun

terkadang, orbitnya membawa mereka mendekati matahari. Ketika komet mendekati matahari,

permukaannya menjadi menguap karena panas. Penguapan ini menimbulkan cahaya terang.

Bola besar dari gas dan debu muncul disekitar inti. Bola gas dan debu ini disebut “coma.”

Terdapat juga ekor gas dan debu yang terhubung ke “coma” yang membentuk kepala gas dan

ekor.

Komet telah diamati sejak kebudayaan kuno. Suatu komet tertentu yang cukup terang

dapat dilihat dengan mata telanjang. Seringkali komet ini disertai dengan ekor cahaya yang

panjangnya bisa mencapai beberapa derajat dari badan utama komet. Komet bisa tetap terlihat

dalam selang waktu beberapa hari sampai dengan beberapa bulan. Kebanyakan komet muncul

dengan waktu yang tidak dapat diramalkan.

Penelitian ilmiah terhadap komet ini pertama kali dilakukan oleh Tycho Brahe pada

tahun 1577 dan Kepler pada tahun 1607. Newton telah menyimpulkan bahwa komet mengorbit

matahari karena pengaruh tarikan gravitasinya dan bergerak dalam elips yang sangat panjang

ataukah parabola.

Pada tahun 1705 Halley menyatakan komet yang sangat terang muncul pada tahun 1531,

1607, dan tahun 1682 adalah komet yang sama yang kembali ke perihelion setiap selang waktu

76 tahun, dan dia juga meramalkan akan muncul lagi pada tahun 1758. Untuk menghormati

jasanya, maka komet ini dinamakan dengan komet Halley. Komet ini muncul terakhir dengan

terang pada tahun 1910, namun permunculannya pada tahun 1986 kurang menonjol sehingga

sulit untuk diamati dengan mata telanjang.

Seperti asteroid, komet merupakan objek “primitive” (sederhana). Tetapi karena

massanya, yang tidak begitu besar tampak adanya inti(nuclei) komet, yang sangat n kecil dan

berevolusi dalam daerah yang sangat dingin. Akibat temperatur yang rendah di lingkungannya,

komet juga berkemampuan "melindungi" dirinya dan tidak cepat rusak tidak hanya dari materi

yang terkondensasi, tapi juga elemen yang mudah menguap. Ini menjelaskan mengapa komet

kaya akan es dibanding planet minor. Komet bergerak sangat cepat. Pada jarak heliosentrik

yang besar, komet mengandung nucleus lembam, tidak dapat dilihat mata bugil dan

kemungkinan terdiri dari debu dan es, dengan diameter tidak lebih dari beberapa kilometer.

Orbit komet membawa objek-objek yang dekat dengan Matahari, bagaimanapun nukleus

mengalami pemanasan oleh radiasi Matahari dan mulai menyublim, gas menguap, dan

memancarkan partikel-partikel debu. Karena komet terus bergerak mengikuti orbitnya semakin

dekat jaraknya ke Matahari semakin hebat proses ini, bekerja, itulah alasannya kenapa terang

maksimum akan terlihat saat berada di perihelion.

Dilihat dari periodenya, komet dapat dibagi menjadi dua bagian:

1. Komet periode pendek, memiliki orbit elip dengan periode kurang dari 200 tahun, dalam

beberapa kasus periodenya hanya beberapa tahun.

2. Komet periode panjang, periode lebih besar dari 200 tahun, orbitnya mungkin elip,

parabola atau hiperbola, penemuannya tidak dapat diprediksi.

Gambar. Komet dan Bagian-Bagiannya

2.6 Orbit KometOrbit komet pada umumnya adalah elips dan kebanyakan dalam elips yang sangat

panjang dengan eksentrisitas mendekati satu, sehingga menyerupai orbit parabola. Komet yang

seperti ini datang dari jarak puluhan ribu SA, sehingga periode orbitnya sampai jutaan tahun.

Namun beberapa komet, sekitar 100, memiliki orbit dengan eksentrisitas rendah sehingga

periodenya bisa ditentukan dengan baik. Komet yang demikian disebut dengan komet periodik,

misalnya komet Halley (76 tahun), komet Biela (7 tahun), komet Encke (3,3 tahun).

Beberapa komet periodic, setelah beberapa kali muncul kemudian pecah menjadi dua

komet yang terpisah. Misalnya komet Biela yang ditemukan pada tahun 1772, yang

pemunculannya pada tahun 1846 terpisah menjadi dua komet bahkan pada pemunculan periode

berikutnya komet ini sudah tidak muncul lagi.

Gambar. Orbit Komet

2.7 Struktur Fisik KometPada umumnya suatu komet terdiri dari bagian yang berbentuk bundar baur, bersinar

samar yang disebut ‘koma’. Ketika mendekati matahari umumnya koma ini membesar dan

bertambah terang. Di bagian tengah koma umumnya terdapat ‘inti’ kecil yang sangat terang.

Inti dan koma ini membentuk ‘kepala komet’. Banyak komet ketika mendekati matahari

menampakkanadanya ‘ekor’ yang bercahaya yang panjangnya bisa mencapai jutaan kilometer

dari kepala.

Gambar. Struktur Komet

2.8 Bagian-bagian Komet

Inti Komet

Ketika jauh dari matahari, suhu sangat dingin, semua bahan membeku menjadi padat

pada inti. Hampir sebagian dari inti ini terdiri dari bahan yang berbentuk debu, batu-batuan,

dan logam. Namun, sebagian besar terdiri dari es dan bahan-bahan yang mudah menguap.

Ketika komet mendekat ke matahari sampai jarak beberapa SA, permukaan inti mulai panas

dan menguap. Molekul-molekul yang menguap ini membawa bahan debu dan partikel lainnya

yang menyelubungi inti dan mulai membentuk koma. Ketika komet cukup dekat dengan

matahari (kurang dari 5 SA), komet mulai memancarkan cahaya pendar yang terang dan lebih

kuat dari cahaya matahari yang dipantulkannya. Inti komet berukuran antara 1 – 10 km.

Koma

Koma suatu komet berdiameter 100.000 km atau lebih yang terdiri dari beberapa bahan

terutama air (H2O), methana (CH4), dan ammonia (NH3). Apabila komet sangat dekat dengan

matahari seperti komet Ikeyaseki pada tahun 1965, suhu permukaan luar inti dapat mencapai

4500 K.

Ekor

Ekor komet terbentuk ketika dekat dengan matahari. Ekor komet terjadi karena

peloncatan material dari inti komet yang disebabkan oleh pemanasan dan oleh tekanan radiasi

angin matahari yang mendorong material komet menjauhi matahari. Hal ini menyebabkan ekor

komet selalu mengarah membelakangi matahari. Makin dekat ke matahari, ekor komet makin

panjang dan makin menjauh dari matahari ekornya akan semakin memendek. Panjang ekor

komet ada yang mencapai 150 juta kilometer.

Asal mula komet diperkirakan berasal dari awan komet yang amat besar sekali yang

beredar mengitari matahari dengan orbit yang apheliumnya mencapai 50.000 SA atau lebih dari

matahari.

2.9 Nama- Nama Komet

Sekarang telah dikenal banyak nama komet, antara lain sebagai berikut :

Komet Kohoutek.

Komen Arend-Roland dan Maikos yang muncul pada tahun 1957.

Komet Ikeya-Seki, ditemukan pada bulan september 1965 oleh dua astronom jepang,

yaitu Ikeya dan T. Seki.

Komet Shoemaker-Levy 9 yang hancur pada tahun 1994.

Komet Hyakutake yang muncul pada tahun 1996.

Komet Hale-bopp yang muncul pada tahun 1997.

Komet Halley

Komet Halley adalah suatu komet yang terlihat dari bumi setiap 75-76 tahun. Secara

resmi diberi nama 1P/Halley, nama umumnya diberikan menurut nama Edmund Halley.

Komet ini merupakan komet paling terkenal di antara komet-komet periodik lainnya.

Walaupun pada setiap abad banyak komet berperiode panjang yang muncul dengan lebih

terang dan dahsyat, Halley adalah satu-satunya komet dengan periode pendek yang tampak

dengan mata telanjang, dan karenanya merupakan komet yang tampak dengan mata telanjang

yang pasti kembali dalam rentang umur manusia. Kemunculannya sepanjang sejarah memiliki

pengaruh yang besar terhadap sejarah manusia, walaupun penampakannya tidak dikenali

sebagai obyek yang sama sampai abad ke-17. Komet Halley terakhir muncul di tata surya pada

tahun 1986, dan akan muncul kembali pada pertengahan 2061.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.dapunta.com/pertama-kali-sampel-asteroid-berhasil-dibawa-ilmuwan-ke-bumi.html

http://rayhandsight.blogspot.com/2009/03/asteroid-dari-wikipedia-bahasa.html

http://www.g-excess.com/id/pengertian-serta-arti-komet-dan-asteroid.html

http://dunia.vivanews.com/news/read/147810 asteroid_kecil_bisa_masuk_dan_menghantam_bumi

Asphaug, E., The Small Planets, Scientific American, May 2000, 46-55

Binzel, R. P., A New Century for Asteroids, Sky & Telescope, July 2001, 44-51

Encrenaz, T., & Bibring, J.-P, 1991, The Solar System, Springer-Verlag

Hoffman, T., & Marsden, B. G., The Booming Science of Sungrazing Comets, Sky & Telescope, August 2005, 32-37

Levison, H. F. & Duncan, M. J., 2001, Cometary Dynamics, in Collisional Process in the Solar System (M. Ya Marov & H. Rickman eds.), ASSL 261, 73-90

Woolfson, M. M., 2000, The Origin and Evolution of the Solar System, Institute of Physics Publishing