TEORI NEBULA DAN KELEMAHANNYA
Telah menjadi bukti di tahun 1960-an kalau banyak tanda di meteorit sedah dapat dipahami sebagai akibat dari kondensasi uap air panas. Sejumlah studi teoretik dilakukan terkait dengan tahapan kondensasi dari materi yang membentuk Tata Surya. Hasilnya pendinginan terjadi pada temperatur dan tekanan yang beragam. Hal ini semakin memperkuat ide materi di awal terbentuknya Tata Surya berada dalam bentuk gas panas. Tahun 1972, Safronov mempublikasikan teorinya tentang pembentukan planet dari materi-materi hamburan. Nah, meskipun hasil dari Safronov ini mengindikasikan jangka waktu yang sangat panjang dalam pembentukan planet-planet, namun model yang ia berikan menjadi sebuah struktur yang baik dalam memecahkan permasalahan skala waktu pembentukan.
Dengan latar belakang model dari Safronov, terjadi kebankitan kembali teori dualistik Laplace, yang menyebutkan pembentukan Matahari dan planet-planet terjadi secara spontan dari bola gas dan debu yang berputar lambat. Perbedaan teori ini dengan teori sebelumnya adalah, teori baru ini bisa mengatasi masalah yang ada dalam teori sebelumnya. Semenjak itu berbagai studi dilakukan untuk menelaah Teori Nebula Matahari. Teori ini juga menjadi paradigma paling dominan dalam cosmogony sepanjang dekade terakhir abad 20. Mdel ini masih dalam pengembangan dan belum benar-benar mencapai tahap kesepakatan terhadap peristiwa yang membentuk Tata Surya sampai keadaan sekarang. Namun ada beberapa ide besar yang dominan digambarkan dalam teori nebula matahari ini. Ide awal muncul dari Cameron yang pada tahun 1978 menyatakan salah satu kesimpulan awal bahwa Disuatu tempat di nebula matahari, dimanapun keluar dari orbit Merkurius, temperatur dalam nebula matahari yang tidak diganggu cukup tinggi untuk dapat melelehkan materi padat dalam butiran antar bintang.
Problem terbesar dari teori Laplace adalah distribusi momentum sudut. Pada saat nebula terbentuk, momentum sudut akan ditransfer dari bagian dalam materi yang terkondensasi ke bagian piringan yang terbentuk di bidang ekuatorial. Sejumlah kemungkinan mekanisme juga diberikan untuk memecahkan bagaimana transfer momentum sudut itu terjadi :
- Turbulensi (perputaran) viskositas didalam piringan
- Efek gravitasional yang mengacu pada pembentukan lengan spiral di piringan
- Interaksi antara materi terionisasi yang meninggalkan area pusat dan bidang magnetik yang terbentuk didalamnya.
- Transport momentum sudut oleh gelombang yang terjadi di dalam piringan.
Dalam teori Nebula Matahari, titik awal pembentukan planet terjadi saat sebagian besar piringan terdiri dari komposisi gas dengan 1 – 2% materi padat dan temperatur yang semakin dingin dengan pertambahan jarak.
Pada beberapa versi awal teori ini, piringannya cukup masif sekitar 1 massa Matahari dengan kerapatan dan temperatur didalamnya seperti yang ada di daerah Jupiter dan memenuhi kriteria Jeans. Piringannya sendiri tidak stabil secara gravitasi sehingga planet gas raksasa akan terbentuk secara spontan. Masalahnya planet yang akan dibentuk sangat banyak, sehingga para peneliti meninggalkan teori ini. Pemecahan yang diberikan kemudian adalah massa piringan hanya berkisar antara 0.01 – 0.1 massa Matahari. Kondisi ini konsisten dengan hasil pengamatan dan planet yang terbentuk juga harus melalui proses akresi.
Akresi planet terrestrial (kebumian) dan inti padat plant gas raksasa diasumsikan terjadi dalam 2 tahap. Tahap pertama melibatkan pembentukan planetesimal. Planetesimal (ukuran ratusan meter sampai puluhan kilo meter) merupakan kumpulan debu yang membentuk lapisan tipis di bidang piringan. Pada kondisi ini keadaan sangat tidak stabil dan kondensasi materi padat di dalamnya akan membentuk planetesimal. Pada setiap area cincin nebula, akan ada satu objek yang dominan dan kemudian menangkap dan mengakresi planetesimal disekelilingnya membentuk sbeuah objek baru. Jika inti planet gas sudah terbentuk, ia akan mulai menarik gas di nebula untuk membentuk planet gas. Proses ini terjadi dalam waktu yang cukup singkat sekitar 105 tahun.
Untuk pembentukan satelit, tidak ada teori yang spesifik selain satelit merupakan objek yang terbentuk dengan mekanisme sama dalam skala ukuran yang lebih kecil. Karena itu, keruntuhan proto-planet harusnya membentuk piringan pada bidang ekuatorial dan kondensasi proto-satelit akan juga terbentuk didalamnya.
Hal-hal penting dan permasalahan yang dihadapi Teori Nebula Matahari, antara lain :
- Teori ini merupakan teori monistik yang secara simultan berurusan dengan pembagian massa dan momentum sudut.
- Beberapa mekanisme atau kombinasi mekanisme harus ditunjukkan untuk dapat mentransfer momentum sudut yang cukup dari Matahari yang berkondensasi ke piringan.
- Harus juga ditunjukkan kalau planet akan terbentuk pada skala waktu yang sesuai dengan masa hidup piringan yang sudah diamati ( < 107 tahun)
- Kelebihan materi piringan yang tersisa setelah pembentukan planet harus dibuang.
- Model ini hanya memprediksikan sistem planar, maka kemiringan sumbu putaran Tata Surya harus dapat dijelaskan.
sumber : The Origin and Evolution of the Solar System (M. M. Woolfson)
TEORI BIG BANG (ASAL ALAM SEMESTA)
Jumat, 26 Juni 2009 , Posted by some text missing at 21:26
TEORI BIG BANG (ASAL ALAM SEMESTA)
Hasil pengamatan Edwin Hubble (1929) Astronom AS, bahwa galaksi-galaksi bergerak saling menjauh dengan kecepatan yang tinggi dan jarak antara Galaksi-galaksi bertambah setiap saat. Penemuan ini menunjukkan Alam Semesta tidaklah statis, melainkan mengembang. Hal ini menunjukkan bahwa Alam Semesta bermula dari suatu ledakan sangat besar (Big Bang/Dentuman Besar) suatu saat di masa lampau. Meskipun eksperimen pendukung banyak disajikan, terdapat juga sanggahan yang menyatakan kelemahan teori ini. Tulisan ini akan memuat sedikit rincian eksperimen pendukung teori ini serta bagaimana kelanjutannya ke depan.
Berdasarkan asal katanya, “Big Bang” berarti Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar, dalam Ilmu Kosmologi Big Bang dinyatakan sebagai salah satu teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar 13,7 Milyar tahun lalu.Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam semesta, yang kemudian membentuk bintang, planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya di alam semesta ini.
Penemuan tersebut menyatakan bahwa jagat raya berawal dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar 14 miliar tahun lalu. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.
Adanya 2 proyek besar pemetaan galaksi saat ini, telah mendukung bagi teori Big Bang. Hasil berbentuk peta tiga dimensi sekitar 266.000 galaksi, dan perbandingannya dengan data dari Cosmic Background Radiation (Radiasi Latar Alam Semesta), telah membuat penemuan penting berkenaan dengan asal usul galaksi-galaksi. Disimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk dari materi sekitar 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang.
Di tahun 1960-an, para ilmuwan perumus teori ini menyatakan, jika alam semesta berasal dari ledakan besar, seharusnya terdapat sisa radiasi ledakan yang melingkupi seluruh alam semesta dalam bentuk panas. Tahun 1965 radiasi ini pertama kali ditemukan dan diakui sebagai bukti mutlak bagi Big Bang yang disertai berbagai pengkajian dan pengamatan, dan diteliti secara sangat mendalam. Data yang diperoleh dari satelit COBE (Cosmic Background Explorer) pada tahun 1992 membenarkan perkiraan yang dibuat di tahun 1960-an ini dengan hasil sangat menakjubkan. Radiasi ini juga teramati di antara galaksi-galaksi, dalam bentuk gelombang-gelombang kecil oleh 2 kelompok ilmuwan (kelompok Dr. Colless dan kelompok Dr. Eisenstein). Dengan demikian telah dibuktikan secara pasti bahwa cikal bakal galaksi terbentuk di tempat-tempat di mana materi yang muncul 350.000 tahun menyusul peristiwa Big Bang saling berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar.
Menurut teori Big Bang, segala sesuatu berawal dari ledakan satu titik tunggal berkerapatan tak terhingga dan bervolume nol. Seiring dengan berjalannya waktu, ruang angkasa mengembang dan ruang yang memisahkan antara benda-benda langit pun mengembang.
Melalui dua proyek besar pemetaan galaksi yang dilakukan hingga kini, para ilmuwan telah membuat penemuan yang memberikan dukungan sangat penting bagi teori “Big Bang”. Hasil penelitian tersebut disampaikan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society.
Luasnya penyebaran galaksi-galaksi dinilai oleh para astrofisikawan sebagai salah satu warisan terpenting dari tahap-tahap awal alam semesta yang masih ada hingga saat ini. Oleh karenanya, adalah mungkin untuk mengacu pada informasi tentang penyebaran dan letak galaksi-galaksi sebagai “sebuah jendela yang membuka pengetahuan tentang sejarah alam semesta.”
Dalam penelitian mereka yang berlangsung beberapa tahun, dua kelompok peneliti yang berbeda, yang terdiri dari ilmuwan Inggris, Australia dan Amerika, berhasil membuat peta tiga dimensi dari sekitar 266.000 galaksi. Para ilmuwan tersebut membandingkan data tentang penyebaran galaksi yang mereka kumpulkan dengan data dari Cosmic Background Radiation [Radiasi Latar Alam Semesta] yang dipancarkan ke segenap penjuru alam semesta, dan membuat penemuan penting berkenaan dengan asal usul galaksi-galaksi. Para peneliti yang mengkaji data tersebut menyimpulkan bahwa galaksi-galaksi terbentuk pada materi yang terbentuk 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang, di mana materi ini saling bertemu dan mengumpul, dan kemudian mendapatkan bentuknya akibat pengaruh gaya gravitasi.
Planet Farthest Distance to sun Shortest Distance to sun Eccentricity
Mercury 70,000,000 Km 46,000,000 Km 0.206
Venus 109,000,000 Km 107,000,000 Km 0.007
Earth 152,000,000 Km 147,000,000 Km 0.017
Mars 249,000,000 Km 207,000,000 Km 0.093
Jupiter 816,000,000 Km 741,000,000 Km 0.048
Saturn 1,507,000,000 Km 1,347,000,000 Km 0.056
Uranus 3,004,000,000 Km 2,735,000,000 Km 0.047
Neptune 4,537,000,000 Km 4,456,000,000 Km 0.009
Pluto 7,375,000,000 Km 4,425,000,000 Km 0.248
Penemuan tersebut membenarkan teori Big Bang, yang menyatakan bahwa jagat raya berawal dari ledakan satu titik tunggal bervolume nol dan berkerapatan tak terhingga yang terjadi sekitar 14 miliar tahun lalu. Teori ini terus-menerus dibuktikan kebenarannya melalui sejumlah pengkajian yang terdiri dari puluhan tahun pengamatan astronomi, dan berdiri tegar tak terkalahkan di atas pijakan yang teramat kokoh. Big Bang diterima oleh sebagian besar astrofisikawan masa kini, dan menjadi bukti ilmiah yang membenarkan kenyataan bahwa Allah telah menciptakan alam semesta dari ketiadaan.
Dalam penelitiannya selama sepuluh tahun, Observatorium Anglo-Australia di negara bagian New South Wales, Australia, menentukan letak 221.000 galaksi di jagat raya dengan menggunakan teknik pemetaan tiga dimensi. Pemetaan ini, yang dilakukan dengan bantuan teleskop bergaris tengah 3,9 meter pada menara observatorium itu, hampir sepuluh kali lebih besar dari penelitian serupa sebelumnya.Di bawah pimpinan Dr. Matthew Colless, kepala observatorium tersebut, kelompok ilmuwan ini pertama-tama menentukan letak dan jarak antar-galaksi. Lalu mereka membuat model penyebaran galaksi-galaksi dan mempelajari variasi-variasi teramat kecil dalam model ini secara amat rinci. Para ilmuwan tersebut mengajukan hasil penelitian mereka untuk diterbitkan dalam jurnal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [Warta Bulanan Masyarakat Astronomi Kerajaan].
Dalam pengkajian serupa yang dilakukan oleh Observatorium Apache Point di New Mexico, Amerika Serikat, letak dari sekitar 46.000 galaksi di wilayah lain dari jagat raya juga dipetakan dengan cara serupa dan penyebarannya diteliti. Penelitian ini, yang menggunakan teleskop Sloan bergaris tengah 2,5 meter, diketuai oleh Daniel Eisenstein dari Universitas Arizona, dan akan diterbitkan dalam Astrophysical Journal [Jurnal Astrofisika].
Hasil yang dicapai oleh dua kelompok peneliti ini diumumkan dalam pertemuan musim dingin American Astronomical Society [Masyarakat Astronomi Amerika] di San Diego, California, Amerika Serikat pada tanggal 11 Januari 2005.Data yang diperoleh dari satelit COBE pada tahun 1992 mengungkap adanya fluktuasi sangat kecil pada pancaran Radiasi Latar Alam Semesta.
Bukti Penting Yang Semakin Mengukuhkan Big Bang
Data yang diperoleh dari hasil kerja panjang dan teliti membenarkan sejumlah perkiraan yang dibuat puluhan tahun silam di bidang astronomi tentang asal usul galaksi. Di tahun 1960-an, para perumus teori memperkirakan bahwa galaksi-galaksi mungkin mulai terbentuk di wilayah-wilayah di mana materi berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar segera setelah peristiwa Big Bang. Jika perkiraan ini benar, maka cikal bakal galaksi-galaksi itu seharusnya dapat teramati dalam bentuk fluktuasi sangat kecil pada tingkat panas di sisa-sisa radiasi dari Big Bang dan dikenal sebagai Radiasi Latar Alam Semesta.
Radiasi Latar Alam Semesta adalah radiasi panas yang baru mulai dipancarkan 350.000 tahun setelah peristiwa Big Bang. Radiasi ini, yang dipancarkan ke segenap penjuru di alam semesta, menampilkan potret sekilas dari jagat raya berusia 350.000 tahun, dan dapat dipandang sebagai fosil [sisa-sisa peninggalannya] di masa kini. Radiasi ini, yang pertama kali ditemukan pada tahun 1965, diakui sebagai bukti mutlak bagi Big Bang yang disertai berbagai pengkajian dan pengamatan, dan diteliti secara sangat mendalam. Data yang diperoleh dari satelit COBE (Cosmic Background Explorer [Penjelajah Latar Alam Semesta]) pada tahun 1992 membenarkan perkiraan yang dibuat di tahun 1960-an dan mengungkap bahwa terdapat gelombang-gelombang kecil pada Radiasi Latar Alam Semesta. Meskipun ketika itu sebagian keterkaitan antara gelombang kecil tersebut dengan pembentukan galaksi telah ditentukan, hubungan ini saat itu belum dapat diperlihatkan secara pasti hingga baru-baru ini.
Namun, kaitan penting itu telah berhasil dirangkai dalam sejumlah pengkajian terakhir. Kelompok Colless dan kelompok Eisenstein telah menemukan kesesuaian antara gelombang-gelombang kecil yang terlihat pada Radiasi Latar Alam Semesta dan yang teramati pada jarak antar-galaksi. Dengan demikian telah dibuktikan secara pasti bahwa cikal bakal galaksi terbentuk di tempat-tempat di mana materi yang muncul 350.000 tahun menyusul peristiwa Big Bang saling berkumpul dengan kerapatan yang sedikit lebih besar.
Dalam jumpa pers mengenai pokok bahasan tersebut, Dr. Eisenstein mengatakan bahwa pola tersebarnya galaksi-galaksi di segenap penjuru langit bersesuaian dengan gelombang suara yang memunculkan pola penyebaran itu. Para peneliti berpendapat bahwa gravitasi mempengaruhi gelombang dan mengarahkan bentuk galaksi. Eisenstein membuat pernyataan berikut:
“Kami menganggap hal ini sebagai bukti kuat bahwa gravitasi telah memainkan peran utama dalam membentuk cikal bakal [galaksi] di dalam latar gelombang mikro (yang tersisa dari peristiwa Big Bang) menjadi galaksi-galaksi dan kelompok-kelompok galaksi yang kita saksikan di sekeliling kita.”
Dalam sebuah pernyataan kepada lembaga pemberitaan AAP, Russell Cannon, dari kelompok peneliti yang lainnya, mengatakan bahwa penemuan-penemuan tersebut memiliki nilai teramat penting, dan merangkum hasil penting penelitian itu dalam uraian berikut:
“Apa yang telah kami lakukan memperlihatkan pola galaksi-galaksi, penyebaran galaksi-galaksi yang kita saksikan di sini dan saat ini, sepenuhnya cocok dengan pola lain yang terlihat pada sisa-sisa peninggalan peristiwa Big Bang”
Sejumlah penemuan juga diperoleh dari pengkajian tentang kadar materi dan energi yang membentuk alam semesta, serta bentuk geometris alam semesta. Menurut data ini, alam semesta terdiri dari 4% materi biasa, 25% materi gelap (yakni materi yang tidak dapat diamati tapi ada secara perhitungan), dan sisanya energi gelap (yakni energi misterius [yang tidak diketahui keberadaannya] yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan lebih besar dari yang diperkirakan). Sedangkan bentuk geometris alam semesta adalah datar.
Dukungan bagi Big Bang
Sir Martin Rees
Sejumlah penemuan yang dicapai dalam pengkajian ini telah semakin memperkokoh teori Big Bang. Dr. Cannon mengatakan bahwa penelitian tersebut menambah bukti yang sangat kuat bagi teori Big Bang tentang asal usul alam semesta dan menegaskan dukungan itu dalam perkataan berikut ini:
“Kita telah mengetahui sejak lama bahwa teori terbaik bagi [asal usul] alam semesta adalah Big Bang – bahwa alam semesta terbentuk melalui suatu ledakan raksasa pada satu ruang teramat kecil dan sejak itu mengembang secara terus-menerus.”
Dalam sebuah ulasan tentang penelitian tersebut, Sir Martin Rees, ahli astronomi terkenal dari Universitas Cambridge, mengatakan bahwa meskipun menggunakan teknik-teknik statistik dan pengamatan yang berbeda, kelompok-kelompok tersebut telah sampai pada satu kesimpulan yang sama, dan ia menganggap hal ini sebagai sebuah petunjuk akan kebenaran hasilnya.
Physicsweb.org, salah satu situs ilmu-ilmu fisika terpenting di Internet, memberi tanggapan bahwa pengkajian-pengkajian tersebut “memberikan bukti lebih lanjut bagi teori dasar Big Bang dengan tambahan model pengembangan alam semesta.”
Berkat ilmu pengetahuan modern yang memungkinkan pengamatan radiasi latar alam semesta dan benda-benda langit, para ilmuwan memperoleh pemahaman bahwa alam semesta memiliki suatu permulaan (Big Bang) dan kemudian mengalami perluasan (Pengembangan). Akan tetapi, pengetahuan mendasar ini sama sekali bukanlah hal baru bagi umat manusia. Di dalam Al Qur’an semenjak 1.400 tahun terakhir umat manusia telah mengetahui dua fakta ini, yang hanya mampu diketahui para ilmuwan di dalam mahaluasnya ruang angkasa di abad ke-20.
Dua Informasi Penting mengenai Model Baku Pembentukan Alam Semesta disebutkan di dalam Al Qur’an
Di dalam Al Qur’an, dan di dalam Taurat dan Injil yang isinya telah mengalami perubahan setelah diwahyukannya, Allah telah mewahyukan bahwa alam semesta dan seluruh materi diciptakan dari ketiadaan; di dalam Al Qur’an, satu-satunya naskah yang belum mengalami perubahan, Dia memfirmankan satu rahasia menakjubkan yang lain: alam semesta tengah mengalami pengembangan.
Pembentukan alam semesta menjadi “ada” dari “ketiadaan” diberitakan di dalam Al Qur’an sebagaimana berikut:
Dia Pencipta langit dan bumi. (QS. Al An’aam, 6:101)
Mengembangnya alam semesta, salah satu di antara bidang-bidang utama penelitian ilmu pengetahuan modern, diwahyukan dalam ayat ini:
Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya. (QS. Adz Dzaariyaat, 51:47)
Sebagaimana telah kita pahami, dua bagian penting dari penjelasan yang menjadi rujukan tentang asal usul alam semesta, yakni Big Bang dan Mengembangnya alam semesta, diberitakan dalam Al Qur’an di masa ketika sarana pengamatan astronomi masih sangat terbatas. Hal ini memperlihatkan bukti nyata bahwa Al Qur’an telah diwahyukan oleh Allah. Penemuan-penemuan ilmu pengetahuan terkini sepenuhnya cocok dengan apa yang diberitakan di dalam Al Qur’an, dan pengkajian-pengkajian terakhir ini sekali lagi mengarahkan perhatian kepada kesesuaian yang erat ini.
Menurut teori bintang kembar, awalnya ada dua buah bintang yang berdekatan (bintang kembar), salah satu bintang tersebut meledak dan berkeping-keping. Akibat pengaruh gravitasi dari bintang kedua, maka keping-keping ini bergerak mengelilingi bintang tersebut dan berubah menjadi plnet-planet. Sedangkan bintang yang tidak meledak adalah matahari.
Teori ini mempunyai kelemahan karena berdasarkan analisis matematis yang dilakukan oleh para ahli menunjukan bahwa momentum anguler dalam sistem tatasurya yang ada sekarang ini tidak mugkin dihasilkan oleh peristiwa tabrakan dua buah bintang.
Sepasang bintang kembar identik berhasil ditemukan beberapa waktu lalu. Yang mengejutkan, kedua bintang yang kembar identik ini memiliki perbedaan dalam hal kecerlangan, temperatur permukaan dan juga ukuran keduanya
Oleh para astronom, diperkirakan salah satu dari si kembar ini lahir lebih dahulu dari yang lainnya. Masalahnya, para ahli astrofisika telah mengasumsikan sejak dahulu kalau pembentukan bintang ganda terjadi secara simultan. Dengan demikian penemuan ini jadi uji coba baru atas teori model pembentukan bintang, sehingga bisa diuji lagi apakah dengan model yang sudah ada bisa terbentuk sistem bintang ganda dari dua buah bintang yang lahir di saat yang berbeda.
Kedua bintang kembar ini ditemukan pada Nebula Orion, yang berada 1500 tahun cahaya jauhnya. Bintang yang baru berumur 1 juta tahun itu, masih merupakan bayi bintang mengingat masa hidupnya akan mencapai usia 50 milyar tahun. Kalau dibandingkan dengan manusia, bintang ini baru merupakan bayi berusia satu hari.
Menurut Keivan Stassun, dari Vanderbilt University, “bintang kembar identik ini merupakan bintang ganda gerhana yang masih sangat muda. Bintang ganda gerhana lainnya yang masih sangat muda adalah batuan Rosetta yang menceritakan sejarah hodup bintang yang baru terbentuk.” Keivan dan Robert D. Mathieu dari University of Wisconsin-Madison yang mengepalai proyek tersebut.
Bintang ganda gerhana merupakan pasangan bintang yang berevolusi mengelilingi sumbunya pada sudut kanan ke arah Bumi. Orientasi ini membuat para astronom dapat menentukan laju orbit kedua bintang saat mengelilingi satu sama lainnya, bahkan disaat keduanya tak dapat dipisahkan sebagai bintang tunggal. Laju orbit tersebut ditentukan dengan mengukur perubahan periodisitas kecerlangan yang dihasilkan saat bintang yang satu lewat didepan bintang lainnya. Istilahnya menggerhanai bintang lainnya. Dengan informasi tersebut, para astronom dapat menentukan massa kedua bintang menggunakan hukum gerak Newton.
Dalam penemuan bintang kembar identik ini, perhitungan menunjukan massa keduanya hampir identik yakni 41% dari massa Matahari. Nah menurut teori yang ada saat ini, massa dan komposisi adalah dua faktor utama yang menentukan karakteristik fisik sebuah bintang dan juga yang mendikte seluruh silus hidup si bintang. Kedua bintang yang ditemukan ini terbentuk dari kondensasi awan gas dan debu yang sama, tentunya mereka juga memiliki komposisi yang sama. Dan dengan massa dan komposisi yang sama, tentunya keduanya akan memiliki persamaan dalam segala hal. Ternyata, kenyataan berkata lain. Para astronom terkejut saat mengetahui bintang kembar yang mereka temukan memiliki perbedaan signifikan dalam kecerlangan, temperatur permukaan dan juga ukuran.
Pengukuran awal pada gerhana kedua bintang ini dilakukan dengan mengayak hasil pengamatan beberapa ribu bintang selama 15 tahun yang dilakukan dengan teleskop di Kitt Peak National Observatory , Arizona dan teleskop SMARTS di Cerro Tololo Inter-American Observatory, Chile. Untuk mendapatkan informasi yang lebih banyak lagi, dilakukan pengukuran tambahan menggunakan Hobby Eberly Telescope di Texas.
Dari hasil pengukuran selisih banyaknya cahaya yang meredup saat terjadi gerhana, diperkirakan salah satu bintang memiliki kecerlangan 2 kali lebih terang dari yang lainnya. Hasil kalkulasi yang dilakukan juga menunjukan kalau bintang yang lebih terang memiliki temperatur permukaan sekitar 300 derajat lebih tinggi dari kembarannya. Analisis tambahan yang dilakukan pada spektrum cahaya menunjukan salah satu bintang memiliki ukuran 10% lebih besar dari bintang pasangannya. Namun untuk memastikannya, dibutuhkan pengamatan tambahan Lantas bagaimana menjelaskan ada bintang kembar identik yang memiliki perbedaan seperti itu? Kembar memang tak selamanya sama semuanya. Untuk kasus bintang kembar ini, diperkirakan perbedaan yang terlihat di antara keduanya timbul karena perbedaan waktu kelahiran di anatara keduanya. Menurut Stassun, “diperkirakan salah satu bintangnya terbentuk 500 000 tahun lebih awal dari kembarannya.”
Atau bisa dikatakan ekivalen dengan selang kelahiran bayi kembar selama setengah hari.
Penemuan ini tentunya akan membawa para astronom untuk menguji kembali model pembentukan bintang yang sudah ada. Salah satunya adalah dalam masalah penentuan massa dan umur ribuan bintang muda yang usianya kurang dari bberapa juta tahun. Perhitungan yang ada saat ini semuanya dilandasi pada teori bahwa bintang ganda muda terbentuk secara simultan.
Hipotesis Planetisimal :
Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlain dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa tata surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang hampir menabrak matahari.
Hipotesis Pasang Surut Bintang :
Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jean dan Herold Jaffries pada tahun 1917. Hipotesis pasang surut bintang sangat mirip dengan hipotesis planetisimal. Namun perbedaannya terletak pada jumlah awalnya matahari.
Hipotesis Kondensasi :
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
Sejarah Perkembangan Muka Bumi
Beberapa teori tentang perkembangan muka bumi adalah sebagai berikut :
Teori Apung Benua (Continental Drift)
Alfred Lothar Wegener seorang ahli klimatologi dan geofisika menerbitkan buku yang berjudul “ The Origin of Continent and Oceans”, (Cut Meurah, h.56) dalam buku tesebut ia mengajukan sebuah ide tentang “teori apung benua” sebagai dasar Teori Tektonik Lempeng.
Menurut Teori Apung Benua bahwa benua terdiri atas batuan sial (silikon aluminium) yang di atas dan sima (silikon magnasium) yang berada di bawahnya karena berat jenisnya lebih besar. Pada zaman Karbon (± 345 juta tahun yang lalu), hanya ada satu benua yaitu Benua Pangea. Benua ini pecah menjadi dua yaitu gondwana dan lauratia. Seiring berjalannya waktu wilayah ini terus bergerak menuju kahtulistiwa dan ke bagian barat sehingga terbentuk benua-benua yang ada sekarang.
Bukti-bukti teori ini, diantaranya adalah adanya kesesuaian antara daratan Amerika Selatan dan Afrika, baik dari segi paleoklimatik, fosil, maupun struktur batuan yang menunjukkan bahwa kedua benua tersebut pernah menjadi satu.
Para ahli geologi memahami kebenaran pernyataan Wegener baru pada tahun 1980, yakni 50 tahun setelah kematiannya. Sebagaimana pernah dikemukakan oleh Wegener dalam sebuah tulisan yang terbit tahun 1915, sekitar 500 juta tahun lalu seluruh tanah daratan yang ada di permukaan bumi awalnya adalah satu kesatuan yang dinamakan Pangaea. Daratan ini terletak di kutub selatan.
Sekitar 180 juta tahun lalu, Pangaea terbelah menjadi dua bagian yang masing-masingnya bergerak ke arah yang berbeda. Salah satu daratan atau benua raksasa ini adalah Gondwana, yang meliputi Afrika, Australia, Antartika dan India. Benua raksasa kedua adalah Laurasia, yang terdiri dari Eropa, Amerika Utara dan Asia, kecuali India. Selama 150 tahun setelah pemisahan ini, Gondwana dan Laurasia terbagi menjadi daratan-daratan yang lebih kecil.
Benua-benua yang terbentuk menyusul terbelahnya Pangaea telah bergerak pada permukaan Bumi secara terus-menerus sejauh beberapa sentimeter per tahun. Peristiwa ini juga menyebabkan perubahan perbandingan luas antara wilayah daratan dan lautan di Bumi.
Teori Kontraksi oleh Descartes
Ia mengemukakan teori kontraksi yang kemudian diteruskan oleh Suess. Menurut Rene Descartes (1696-1650), bumi kita makin menyusut dan mengkerut karena pendinginan. Karena itu, terjadilah gunung-gunung dan lembah-lembah. Teori ini mendapat dukungan para ahli geologi.
Teori Kontraksi oleh Edward Suess
Edward Suess (1831-1914) melanjutkan teori Descartes. Akan tetapi, Suess menyatakan bahwa persamaan geologi yang terdapat di Amerika Selatan, India, Australia, dan Antartika disebabkan oleh bersatunya daratan-daratan itu pada awal mulanya yang merupakan satu benua dan disebut Benua Gondwana. Benua yang besar itu sekarang tinggal sisa-sisanya saja, karena bagian lain sudah tenggelam di bawah permukaan laut.
Teori Lauransia-Godwana
Teori ini dikemukakan oleh Edward zuess (1884) dan Frank S. Taylor (1910). Teori ini menyatakan bahwa pada mulanya Laurentia (Laurasia) dan Gondwana. Kedua benua tersebut kemudian bergerak secara perlahan kea rah ekuantor sehingga terpecah–specah membentuk benua-benua seperti sekarang. Amerika Selatan, Afrika, dan Australia dahulu menyatu dengan benua Gondwanaland, sedangkan benua-benua lain menyatu dalam Laurasia.
Fenomena yang memperkuat teori ini antara lain bahwa persamaan geologi yang terdapat di Amerika Selatan, India, Australia dan Antartika di sebabkan oleh bersatunya daratan-daratan itu. Pada awalnya daratan-daratan tersebut merupakan satu bebua, yaitu benua Gondwana. Benua itu sekarang tinggal sisa-sisanya saja karena daratan yang lain sudah tenggelam di bawah permukaan laut.
Teori Lempeng Tektonik
Beberapa tahun setelah A.L. Wegener mengajukan teorinya, pada tahun 1968 dikemukakan sebuah teori yang lebih memuaskan yaitu “teori tektonik lempeng”. Teori ini menyatakan bahwa bagian luar Bumi yaitu bagian Lithosfer, terdapat sekitar 20 segmen yang padat yang disebut lempeng. Dari semua itu lempeng terbesar adalah Lempeng Pasifik yang menempati sebagian besar Samudera Pasifik.
Ada 7 (tujuh) lempeng-lempeng di permukaan Bumi yang dikategorikan lempeng besar/utama yaitu : Lempeng Afrika, Lempeng Amerika Utara, Lempeng Amerika Selatan, Lempeng Pasifik, Lempeng Eurasia, Lempeng Indo-Australia, dan Lempeng Antartika. Disamping tu terdapat lempeng yang kecil seperti Lempeng Filipina, Lempeng Arabia, Lempeng Nazca dan Lempeng Scotia.
Salah satu prinsip utama Teori Tektonik Lempeng bahwa setiap lempeng bergerak-gerak sebagai satu unit terhadap unit lain (Cut Meurah, h. 58). Ada tiga tipe batas-batas lempeng yang masing-masing dibedakan dari jenis pergerakannya, yaitu :
1. Zone Divergen yaitu lempeng-lempeng bergerak saling menjauh yang menyebabkan naiknya material dari mantel Bumi dan membentuk lantai samudera yang luas. Pada zone ini terbentuk kerak Bumi baru sehingga disebut zona konstruktif. Hal ini ditandai dengan adanya punggung tengah samudera. Sepanjang punggung ini terdapat lembah besar dan curam yang dinamakan retak tengah samudera. Gempa bumi yang terjadi pada sesar transform dan bersifat dangkal sesuai dengan ketebalan lempeng tempat itu.
2. Konvergen yaitu lempeng-lempeng bergerak saling mendekati yang menyebabkan salah satu dari lempeng tersebut masuk ke dalam mantel Bumi dan berada di bawah lempeng lainnya. Pada zone ini terjadi penghancur lempeng. Apabila terjadi tabrakan antara dua lempeng atau lebih, salah satu lempengnya menunjam (masuk) di bawah lempeng lainnya, dan lempeng yang lebih berat masuk di bawah lempeng yang lebih ringan. Daerah pertemuan ini merupakan pusat gempa.
Teori konveksi
Teori konveksi mengemukakan bahwa terjadi lirankonveksi kearah vertical di dalam lapisan astenosfer yang agak kental.Aliran tersebut berpengaruh sampai ke kerak bumi yang ada di atasnya.Aliran konveksi yang merambat ke permukaan bumi menyebabkan batuan kerak bumi menjadi lunak. Gerak aliran dan dalam bumi mengakibatkan permukaan bumi tidak rata. Fenomena yang mendukung teori ini adalah adanya lava yang mengalir di puncak mid aceanic ridge. Lava ini mengalir terus dan kemudian tersebar ke kedua sisi dan membeku, kemudian membentuk kerak bumi baru. Pengukit teori ini adalah Harry H. Hess.
Teori Pergeseran Dasar Laut
Teori ini dikemukakan oleh Robert Diesz. Ia mengembangkan teori konveksinya Hess. Berdasarkan penelitian yang ia lakukan ditemukan bukti-bukti baru tentang terjadinya pergeseran dasar laut dan arah punggung laut kedua sisinya. Fenomena yang mendukung teori ini adalah semakin jauh dan punggung dasar laut, unsure sedimen semakin tua. Contoh: Mid Atlantic Ridge, East Pacific ridge, Atlantic Indian Ridge, dan Pacific Atlantic Ridge.
