Bumi

Bumi adalah dasar untuk studi komparatif Anda tentang planet Terestrial, jadi Anda harus berpura-pura mengunjunginya seolah-olah Anda tidak tinggal di sini. Secara geologis aktif, dengan interior cair dan panas mengalir keluar yang menggerakkan vulkanisme, gempa bumi, dan pelat kerak yang bergerak. Hampir 75 persen permukaan Bumi ditutupi oleh air cair, tidak seperti planet lain di tata surya kita, dan atmosfer mengandung jumlah oksigen yang signifikan, juga tidak seperti planet lainnya.

Share on FacebookPlus on Google+

Apa itu Planet?

Pertanyaan ini tidak dipertimbangkan secara serius sampai pertemuan International Astronomical Union (IAU) pada bulan Agustus 2006. Tidak pernah ada definisi formal tentang apa yang seharusnya, atau tidak seharusnya, menjadi planet dan untuk beberapa waktu planet minor Ceres, yang tubuh terbesar di sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter, juga digolongkan sebagai planet.

Pada tahun 2005, penemuan mayat (awalnya disebut 2003 UB) diumumkan. Ini sedikit lebih besar dari Pluto dan berada pada jarak 96,7 SA dari Matahari (tiga kali jarak Pluto). Ini membutuhkan keputusan apakah itu harus menjadi planet ke-10 Tata Surya atau apakah, sebaliknya, Pluto harus diturunkan. Pluto jauh lebih kecil daripada yang diperkirakan ketika pertama kali ditemukan dan memiliki orbit yang sangat elips cenderung pada sudut besar ke bidang Tata Surya. Jika telah ditemukan baru-baru ini, sangat tidak mungkin bahwa itu akan diberikan status planet. Untuk alasan ini, Planetarium Hayden di New York sudah, dengan beberapa kontroversi, menghilangkan Pluto dari galeri planetnya.

Definisi yang disepakati pada Agustus 2006 memiliki tiga bagian:

1. Sebuah planet mengorbit Matahari.
2. Sebuah planet memiliki massa yang cukup sehingga gravitasi dapat mengatasi kekuatan tubuh dan menjadi kira-kira bulat. Dikatakan keseimbangan hidrostatik.
3. Sebuah planet telah 'membersihkan' orbitnya - yaitu satu-satunya badan seukurannya di wilayah Tata Surya pada jarak itu dari Matahari.

Dua bagian pertama cukup jelas, tetapi yang ketiga kurang begitu. Pada dasarnya itu berarti bahwa tidak boleh ada benda berukuran sebanding lainnya yang mengorbit Matahari pada jarak yang sama.

Ini adalah bagian (3) yang menurunkan nilai Pluto.

IAU juga menghasilkan definisi tentang apa yang akan dikenal sebagai planet-planet katai. Ini memuaskan bagian (1) dan (2) dari definisi planet, tetapi bukan bagian (3). Selain itu mereka tidak boleh menjadi satelit dari tubuh lain. Akibatnya Pluto sekarang digolongkan sebagai planet kerdil bersama dengan 2003313 UB, yang kini telah diberi nama Eris. Planet kecil Ceres juga memuaskan definisi planet kerdil sehingga saat ini kita memiliki delapan planet dan tiga planet kerdil di Tata Surya. Sangat mungkin bahwa, seiring waktu, jumlah planet kerdil akan meningkat seiring dengan semakin banyak benda besar ditemukan di wilayah di luar Neptunus.

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.

Share on FacebookPlus on Google+

The Shapiro Delay

The Shapiro Delay

Verifikasi dari teori Einstein yang berkaitan dengan kelengkungan ruang-waktu karena massa Matahari telah dibuat dengan pengamatan radar planet planet Mars. Pada 1960-an, Irwin A. Shapiro menyadari bahwa ada cara lain yang lebih akurat untuk menguji teori Einstein. Shapiro adalah perintis radar astronomi dan menyadari bahwa waktu yang dibutuhkan oleh radar untuk melakukan perjalanan ke dan dari planet akan terpengaruh jika nadi lewat dekat Matahari.

Gambar a, menunjukkan jalur langsung yang akan diambil oleh pulsa radar dari dan ke Mars jika kita dapat membayangkan bahwa Matahari tidak ada dan bahwa, sebagai akibatnya, pulsa radar bergerak dalam garis lurus langsung. Gambar b, kemudian menunjukkan bahwa, karena kelengkungan ruang oleh Matahari, pulsa radar yang dikirim di sepanjang jalur yang tepat ini tidak akan mencapai Mars, tetapi melengkung ke kiri. Pulsa yang akan mencapai Mars, ditunjukkan pada Gambar c, harus mengambil sedikit jalan ke kanan dari posisi sebenarnya sehingga kelengkungan ruang di dekat Matahari akan mengubahnya ke arah Mars. Gema akan mengikuti persis jalan yang sama secara terbalik. Karena denyut nadinya harus mengikuti rute yang lebih panjang ke Mars dan punggungnya jelas akan memakan waktu lebih lama daripada jika Matahari tidak ada. Pulsa radar akan ditunda. Shapiro delay, seperti yang disebut, dapat mencapai hingga 200 µs dan telah memberikan tes yang sangat baik dari teori Einstein.

Tes lebih lanjut, dari akurasi yang lebih tinggi, menggunakan penundaan Shapiro telah dibuat dengan memonitor sinyal dari pesawat ruang angkasa sebagai jalur sinyal yang dilewati dekat dengan Matahari. Pada tahun 1979, Shapiro delay diukur keakuratan satu bagian dalam seribu menggunakan pengamatan sinyal yang dikirimkan ke dan dari pesawat ruang angkasa Viking di Mars. Baru-baru ini, pengamatan yang dilakukan oleh ilmuwan Italia menggunakan data dari pesawat ruang angkasa Cassini NASA, sementara dalam perjalanan ke Saturnus pada 2002, menegaskan Teori Relativitas Einstein dengan presisi 50 kali lebih besar dari pengukuran sebelumnya. Pada saat itu pesawat ruang angkasa dan Bumi berada di sisi berlawanan dari Matahari yang dipisahkan oleh jarak lebih dari 1 miliar km (sekitar 621 juta mil). Mereka secara tepat mengukur perubahan dalam waktu perjalanan pulang-pergi dari sinyal radio ketika perjalanannya mendekati Matahari. Sebuah sinyal ditransmisikan dari stasiun Deep Space Network di Goldstone, California yang melakukan perjalanan ke pesawat luar angkasa di sisi jauh Matahari dan di sana memicu transmisi yang kembali ke Goldstone. Penggunaan dua frekuensi untuk membuat pengukuran simultan memungkinkan efek atmosfer matahari pada sinyal untuk dihilangkan sehingga memberikan waktu perjalanan pulang pergi yang sangat tepat. Percobaan Cassini menegaskan teori Einstein dengan akurasi 20 bagian per juta.

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.

Share on FacebookPlus on Google+

Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564–1642), yang dikenang sebagai pembela hebat Copernicanism, juga membuat penemuan penting dalam fisika gerak. Dia dihormati di sini di sebuah catatan 2000-lira Italia tua.

Kebanyakan orang berpikir mereka tahu dua fakta tentang Galileo, tetapi kedua fakta itu salah; mereka adalah Kesalahpahaman umum, jadi Anda mungkin pernah mendengarnya. Galileo tidak menciptakan teleskop, dan dia tidak dikecam oleh Inkuisisi karena percaya bahwa Bumi bergerak mengelilingi matahari. Lalu mengapa Galileo begitu terkenal? Mengapa Vatikan membuka kembali kasusnya pada 1979, hampir 400 tahun setelah persidangannya? Ketika Anda belajar tentang Galileo, Anda akan menemukan bahwa persidangannya tidak hanya menyangkut tempat Bumi dan pergerakan planet-planet tetapi juga metode baru dan kuat untuk memahami alam, sebuah metode yang disebut sains.

Galileo Galilei lahir pada 1564 di Pisa, sebuah kota di tempat yang sekarang Italia, dan dia belajar kedokteran di universitas di sana. Cinta sejatinya, bagaimanapun, adalah matematika; dan, meskipun ia harus meninggalkan sekolah lebih awal karena alasan finansial, ia kembali hanya empat tahun kemudian sebagai guru besar matematika. Tiga tahun setelah itu ia menjadi guru besar matematika di universitas di Padua, di mana dia tinggal selama 18 tahun.

Selama waktu ini, Galileo tampaknya telah mengadopsi model Copernican, meskipun ia mengakui dalam surat 1597 untuk Kepler bahwa ia tidak mendukung Copernicanism secara terbuka. Pada saat itu, hipotesis Copernicus tidak dianggap sesat, tetapi itu diperdebatkan dengan sengit di antara para astronom, dan Galileo, yang tinggal di daerah yang dikendalikan oleh Gereja, hati-hati menghindari masalah. Itu adalah teleskop yang mendorong Galileo untuk secara terbuka membela model heliosentris.

Galileo tidak menciptakan teleskop. Itu rupanya diciptakan sekitar 1608 oleh pembuat lensa di Belanda. Galileo, di musim gugur 1609, mampu membangun teleskop di bengkelnya. Kenyataannya, Galileo bukanlah orang pertama yang melihat ke langit melalui teleskop, tetapi dia adalah orang pertama yang menerapkan pengamatan teleskopik pada masalah teoretis hari itu — Penempatan Bumi.

Apa yang dilihat Galileo melalui teleskopnya sangat menakjubkan sehingga dia bergegas membuat buku kecil menjadi cetakan. Sidereus Nuncius (The Sidereal Messenger) melaporkan tiga penemuan besar. Pertama, bulan tidak sempurna. Itu memiliki gunung dan lembah di permukaannya, dan Galileo menggunakan bayangan gunung untuk menghitung tinggi mereka.

Filosofi Aristoteles menyatakan bahwa bulan itu sempurna, tetapi Galileo menunjukkan bahwa bulan itu tidak hanya sempurna tetapi juga dunia dengan fitur seperti Bumi. Penemuan kedua yang dilaporkan dalam buku itu adalah bahwa Milky Way terdiri dari banyak sekali bintang yang terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang. Meskipun menarik, ini tidak bisa menandingi penemuan ketiga Galileo. Teleskop Galileo mengungkapkan empat "planet" baru yang mengelilingi Jupiter, satelit yang dikenal saat ini sebagai bulan Galilea Jupiter.

(a) Pada malam 7 Januari 1610, Galileo melihat tiga "bintang" kecil di dekat piringan Jupiter yang terang dan membuat sketsa di buku catatannya. Pada malam-malam berikutnya (kecuali tanggal 9 Januari, yang berawan), dia melihat bahwa bintang-bintang sebenarnya adalah empat bulan yang mengorbit Jupiter. (b) Foto ini diambil melalui teleskop modern yang menunjukkan piringan Jupiter yang terlalu terang dan tiga dari empat bulan Galilea. (Grundy Observatory)

Bulan-bulan Jupiter adalah bukti kuat untuk model Copernican. Kritikus Copernicus mengatakan Bumi tidak bisa bergerak karena bulan akan ditinggalkan; tetapi penemuan Galileo menunjukkan bahwa Jupiter, yang disetujui semua orang bergerak, mampu menjaga satelitnya. Itu menyarankan bahwa Bumi, juga, bisa bergerak dan menjaga bulannya. Filosofi Aristoteles juga memasukkan keyakinan bahwa semua gerak surgawi berpusat di Bumi.

Pengamatan Galileo menunjukkan bahwa bulan Jupiter berputar di sekitar Jupiter, menunjukkan bahwa mungkin ada pusat-pusat gerakan lain selain Bumi. Beberapa waktu setelah Sidereus Nuncius diterbitkan, Galileo memperhatikan sesuatu yang membuat bulan Jupiter menjadi bukti kuat untuk model Copernican. Ketika ia mengukur periode orbit empat bulan, ia menemukan bahwa bulan paling dalam memiliki periode terpendek dan bahwa bulan lebih jauh dari Jupiter memiliki periode yang proporsional lebih panjang. Bulan-bulan Jupiter membentuk sistem harmonis yang diperintah oleh Jupiter, sama seperti planet-planet di alam semesta Copernican adalah sistem harmonis yang diperintah oleh matahari. kesamaan ini bukan bukti, tetapi Galileo melihatnya sebagai argumen bahwa sistem surya matahari berpusat dan bukan Bumi terpusat.

Pada tahun-tahun setelah publikasi Sidereus Nuncius, Galileo membuat dua penemuan tambahan. Ketika dia mengamati matahari, dia menemukan bintik matahari, meningkatkan kecurigaan bahwa sinar matahari kurang sempurna. Lebih lanjut, dengan memperhatikan pergerakan titik-titik, ia menyimpulkan bahwa matahari adalah bola dan ia berputar pada sumbunya.

Penemuannya yang paling dramatis terjadi ketika dia mengamati Venus. Galileo melihat bahwa itu sedang melalui fase seperti bulan. Dalam model Ptolemaic, Venus bergerak di sekitar epicycle yang berpusat pada garis antara Bumi dan matahari. Itu berarti itu akan selalu dilihat sebagai bulan sabit. Tetapi Galileo melihat Venus melalui serangkaian fase yang lengkap, yang membuktikan bahwa itu memang berputar mengelilingi matahari (Gambar 4-10b). Tidak mungkin model Ptolemeus bisa menghasilkan fase-fase itu. Ini adalah bukti terkuat yang datang dari teleskop Galileo, tetapi ketika kontroversi meletus, itu lebih berfokus pada kesempurnaan matahari dan bulan dan gerak satelit Jupiter.

Sidereus Nuncius sangat populer dan membuat Galileo terkenal. Dia menjadi kepala ahli matematika dan filsuf ke Grand Duke of Tuscany di Florence. Pada 1611, Galileo mengunjungi Roma dan diperlakukan dengan penuh rasa hormat. Dia memiliki diskusi yang panjang dan ramah dengan Kardinal Barberini yang kuat, tetapi dia juga membuat musuh. Secara pribadi, Galileo terang-terangan, kuat, dan terkadang tidak bijaksana. Dia menikmati perdebatan, tetapi yang paling penting dia menikmati haknya. Dalam kuliah, debat, dan surat dia menyinggung orang-orang penting yang mempertanyakan penemuan teleskopnya.

Pada 1616, Galileo adalah pusat badai kontroversi. Beberapa kritikus mengatakan dia salah, dan yang lain mengatakan dia berbohong. Beberapa menolak untuk melihat melalui teleskop agar tidak menyesatkan mereka, dan yang lain melihat dan mengaku tidak melihat apa pun (tidak mengherankan, mengingat kecanggungan teleskop pertama). Paus Paulus V memutuskan untuk mengakhiri gangguan itu, jadi ketika Galileo mengunjungi Roma pada 1616, Kardinal Bellarmine mewawancarainya secara pribadi dan memerintahkan dia untuk berhenti berdebat. Ada beberapa kontroversi hari ini tentang sifat dari instruksi Galileo, tetapi dia tidak mengejar astronomi selama beberapa tahun setelah wawancara. Buku-buku yang relevan dengan Copernicanisme dilarang di semua tanah Katolik, meskipun De Revolutionibus, yang diakui sebagai buku penting dan berguna dalam astronomi, hanya ditangguhkan untuk revisi yang tertunda. Setiap orang yang memiliki salinan buku itu diminta untuk mencoret tertentu pernyataan dan menambahkan koreksi tulisan tangan yang menyatakan bahwa gerakan Bumi dan lokasi sentral matahari hanyalah teori dan bukan fakta.

Pada tahun 1621 Paus Paulus V meninggal, dan penggantinya, Paus Gregorius XV, meninggal pada tahun 1623. Paus berikutnya adalah Kardinal Barberini dari Galileo, yang mengambil nama Urban VIII. Galileo bergegas ke Roma berharap agar larangan 1616 diangkat; dan, meskipun paus baru itu tidak mencabut perintah, dia tampaknya mendorong Galileo.

Segera setelah pulang ke rumah, Galileo mulai menulis pembelaan hebatnya terhadap model Copernican, akhirnya menyelesaikannya pada 24 Desember 1629. Setelah beberapa penundaan, buku itu disetujui oleh sensor lokal di Florence dan kepala sensor Vatikan di Roma . Itu dicetak pada Februari 1632. Disebut Dialogo Sopra i Karena Massimi Sistemi del Mondo (Dialog Mengenai Dua Kepala Sistem Dunia), ia menghadapi astronomi kuno Aristoteles dan Ptolemy dengan model Copernican dan dengan pengamatan teleskop sebagai bukti. Galileo menulis buku itu sebagai perdebatan di antara tiga teman. Salviati, seorang bek Copernicus, mendominasi buku; Sagredo itu cerdas tetapi sebagian besar tidak mendapat informasi. Simplicio, pembela Ptolemeus yang muram, membuat semua argumen lama dan kadang-kadang tidak tampak sangat cerdas.

Publikasi Dialogo menciptakan badai kontroversi, dan itu terjual habis pada bulan Agustus 1632, ketika Inkuisisi memerintahkan penjualan dihentikan. Buku itu merupakan pembelaan yang jelas terhadap Copernicus, dan, mungkin secara tidak sengaja, Galileo mengekspos otoritas paus untuk mengejek. Urban VIII gemar memperdebatkan bahwa, karena Tuhan mahakuasa, Dia dapat membangun alam semesta dalam bentuk apa pun sementara membuatnya tampak bagi manusia untuk memiliki bentuk yang berbeda, dan dengan demikian sifat sejatinya tidak dapat disimpulkan hanya dengan observasi.

Galileo menempatkan argumen paus di mulut Simplicio, dan musuh-musuh Galileo menunjukkan jalan ke paus sebagai contoh ketidakhormatan Galileo. Paus kemudian memerintahkan Galileo untuk menghadapi Inkuisisi.

Galileo diinterogasi oleh Inkuisisi empat kali dan diancam dengan penyiksaan. Dia pasti sering memikirkan Giordano Bruno, seorang filsuf, penyair, dan anggota ordo Dominikan, yang diadili, dijatuhi hukuman, dan dibakar di tiang pancang di Roma pada tahun 1600. Salah satu pelanggaran Bruno adalah Copernicanism.

Namun, pengadilan Galileo tidak berpusat pada keyakinannya pada Copernicanism. Dialogo telah disetujui oleh dua badan sensor. Sebaliknya, sidang berpusat pada instruksi yang diberikan Galileo pada 1616. Dari file di Vatikan, penuduhnya menghasilkan catatan pertemuan antara Galileo dan Kardinal Bellarmine yang termasuk pernyataan bahwa Galileo "tidak memegang, mengajar, atau membela dengan cara apa pun ”prinsip Copernicus. Beberapa sejarawan percaya bahwa dokumen ini, yang tidak ditandatangani oleh Galileo atau oleh Bellarmine atau oleh sekretaris hukum, adalah pemalsuan. Yang lain menduga itu adalah draf yang tidak pernah digunakan. Itu sangat mungkin

bahwa instruksi aktual Galileo jauh lebih terbatas; tetapi, bagaimanapun juga, Bellarmine sudah mati dan tidak bisa bersaksi di pengadilan Galileo.

Inkuisisi mengutuk Galileo bukan karena bidaah tetapi karena tidak mematuhi perintah yang diberikan kepadanya pada 1616. Pada 22 Juni 1633, pada usia 70 tahun, berlutut di hadapan Inkuisisi, Galileo membaca pengakuan yang mengakui kesalahannya. Tradisi mengatakan bahwa ketika dia bangkit, dia berbisik “E pur si muove” (“Tetap bergerak), mengacu pada Bumi.

Meskipun dia dijatuhi hukuman penjara seumur hidup, dia sebenarnya tinggal di vilanya selama sepuluh tahun ke depan, mungkin melalui intervensi paus. Dia meninggal di sana pada 8 Januari 1642, 99 tahun setelah kematian Copernicus. Galileo tidak dikecam karena bidaah, dan Inkuisisi juga tidak tertarik ketika dia mencoba membela Copernicanisme. Dia diadili dan dijatuhi dakwaan yang mungkin Anda sebut sebagai masalah teknis. Lalu mengapa pengadilannya begitu penting sehingga para sejarawan telah mempelajarinya selama hampir empat abad? Mengapa ada beberapa penulis terbesar di dunia, termasuk Bertolt Brecht, yang menulis tentang pengadilan Galileo? Mengapa pada tahun 1979 apakah Paus Yohanes Paulus II membuat sebuah komisi untuk memeriksa kembali kasus terhadap Galileo?

Untuk memahami persidangan, Anda harus mengakui bahwa itu adalah hasil dari konflik antara dua cara memahami alam semesta. Sejak Abad Pertengahan, para sarjana telah mengajarkan bahwa satu-satunya jalan menuju pemahaman yang benar adalah melalui iman religius. Santo Agustinus (354-430) menulis “Credo ut intelligame,” yang dapat diterjemahkan sebagai “Percaya untuk memahami.” Galileo dan para ilmuwan lain dari Renaissance, bagaimanapun, menggunakan pengamatan mereka sendiri sebagai bukti untuk mencoba memahami alam semesta.

Ketika pengamatan mereka bertentangan dengan Kitab Suci, mereka berasumsi bahwa itu adalah pengamatan mereka yang benar-benar mewakili kenyataan. Galileo memparafrasakan Kardinal Baronius dengan mengatakan, “Alkitab memberi tahu kita bagaimana pergi ke surga, bukan bagaimana surga pergi.” Pengadilan Galileo bukan tentang tempat Bumi di alam semesta. Itu bukan tentang Copernicanism. Itu tidak benar-benar tentang instruksi yang diterima Galileo pada 1616. Itu, dalam arti yang lebih besar, tentang kelahiran sains modern sebagai cara rasional untuk memahami alam semesta. Komisi yang ditunjuk oleh John Paul II pada tahun 1979, melaporkan kesimpulan pada bulan Oktober 1992, mengatakan tentang inkuisitor Galileo, “Kesalahan penilaian subjektif ini, sangat jelas bagi kita hari ini, membawa mereka ke disiplin mengukur dari mana Galileo 'banyak menderita.' ”Galileo tidak ditemukan tidak bersalah pada tahun 1992, sama seperti Inkuisisi yang dimaafkan karena menuduhnya di tempat pertama.

Referensi:

Astronomy the Solar System and beyond Sixth Edition by Michael A. Seeds and Dana E. Backman 

Share on FacebookPlus on Google+

Venus

Permukaan Venus seperti dicitrakan oleh radar dari pesawat luar angkasa Magellan. Gambar: Proyek Magellan, JPL, NASA.

Ketika Venus terlihat bersinar terang di Timur sebelum fajar atau, di lain waktu, bersinar di Barat setelah matahari terbenam, itu pernah memiliki dua nama. 'Bintang malam' disebut Vesperus atau Hesperus berasal dari kata Latin dan Yunani untuk malam, masing-masing, sementara 'bintang pagi' disebut Fosfor (pembawa cahaya) atau Eosporus (pembawa fajar). Dikatakan bahwa orang-orang Yunani pertama kali berpikir bahwa mereka adalah dua tubuh yang berbeda tetapi kemudian muncul ke pandangan Babilonia bahwa mereka adalah satu dan sama. Ada kalimat terkenal dalam filsafat bahasa 'Hesperus adalah Fosfor' yang menyiratkan pemahaman tentang fakta ini.

Venus, bersinar di dekat ke magnitudo -4, adalah objek paling terang di langit malam setelah Bulan. Ukuran sudut Venus bervariasi dengan faktor sekitar 5 saat mengorbit Matahari. Namun, ketika itu jauh dari Bumi dan karenanya memiliki ukuran sudut lebih kecil, persentase lebih besar dari permukaannya terlihat diterangi. Kedua efek cenderung untuk membatalkan, dengan kecerahan tetap sangat dekat dengan besarnya -4 selama beberapa bulan pada suatu waktu. Venus tampak terang karena memiliki albedo sangat tinggi, mencerminkan ∼70% dari sinar matahari yang jatuh di atasnya, hasil dari permukaan tertutup awan.

Dua kali,terpisah  8 tahun , setiap 120 tahun, Venus terlihat 'transit' di seberang wajah Matahari (Pada abad ke-21 pada tahun 2004 dan 2012). Transit seperti itu penting secara historis karena mereka memberikan metode penghitungan jarak Venus dan karenanya, menggunakan Hukum Ketiga Kepler, untuk mengukur unit astronomi. Eksplorasi Captain Cook di Australia mengikuti sebuah ekspedisi ke Tahiti untuk mengamati transit 1768 Venus.

Banyak pengetahuan kita tentang Venus berasal dari pengamatan oleh pesawat ruang angkasa. Pada bulan Desember 1962, pesawat ruang angkasa Mariner 2 terbang di atas permukaan di kejauhan dari ∼35.000 km dan microwave dan pengamatan inframerah menunjukkan bahwa, sementara puncak awan sangat dingin, permukaan berada pada suhu setidaknya 425 ° C. Tidak ditemukan bukti medan magnet.

Rusia membuat banyak upaya, awalnya gagal, untuk mendaratkan pesawat ruang angkasa di permukaan. Tidak ada mengantisipasi tekanan atmosfer 100 kali lipat dari Bumi. Akibatnya, parasut turun awalnya terlalu besar. Ini memperlambat turunnya pesawat ruang angkasa dengan hasil bahwa baterainya habis sebelum pesawat mencapai permukaan. Kerajinan lainnya dihancurkan oleh tekanan besar di atmosfer lebih rendah. Akhirnya, pada tahun 1970, Venera 7 mencapai permukaan mengirim telemetri suhu kembali selama 23 menit dan kemudian Vereras 9 dan 10 mengirim kembali gambar pertama dari permukaan yang mengungkapkan batu-batu tersebar dan lempengan batu basal-seperti. Dalam perjalanan mereka untuk mengamati Halley's Comet pada tahun 1985, dua kapal Vega Rusia mengirim balon balon ke atmosfer yang terbang di ketinggian ∼53 km di atas permukaan dan menunjukkan bahwa ada angin kencang dalam atmosfer yang sangat bergejolak.

Pengamatan radar, awalnya dari Bumi, dan kemudian pesawat luar angkasa NASA yang mengorbit, Magellan, telah memberi kita informasi terperinci tentang struktur permukaan. Dalam 4,5 tahun, Magellan memetakan 98% permukaan Venus dengan resolusi sangat tinggi. Sekitar 80% permukaan terdiri dari dataran vulkanik halus dengan sisanya membentuk daerah dataran tinggi, satu di belahan bumi utara dan satu tepat di sebelah selatan khatulistiwa. 'Benua' utara disebut Ishtar Terra, dan seukuran dengan Australia dan diberi nama sesuai dewi cinta Babel. Itu naik ke puncak 11 km di atas dataran di Maxwell Montes. 'Benua' selatan, disebut Aphrodite Terra setelah dewi cinta Yunani, agak lebih besar memiliki luas permukaan sebanding dengan Amerika Selatan. Permukaannya memiliki dampak kawah, gunung dan lembah bersama dengan tipe unik seperti serak, fitur vulkanik, disebut farras, berdiameter hingga 50 km dan tinggi 1 km.

Gambar basalt plain dari Venus oleh pendarat Venera 14. Gambar: Akademi Sains Soviet.

Permukaannya diperkirakan berusia 500 juta tahun dan, sebagai hasilnya, kita melihat gunung berapi jauh lebih banyak daripada di Bumi, di mana mereka lebih tua dari 100 juta tahun akan terkikis. Ada 167 gunung berapi terlihat di Venus lebih dari 100 km. Jumlah sulfur dioksida di atmosfer tampaknya bervariasi, dapat menunjukkan aktivitas gunung berapi sedang berlangsung.

Atmosfer telah terbukti sebagian besar terdiri dari karbon dioksida dengan sejumlah kecil nitrogen. Massa adalah 93 kali dari Bumi dan menghasilkan tekanan atmosfer di permukaan sekitar 92 kali di Bumi. Ini mengandung awan tebal sulfur dioksida dan asam sulfat bahkan mungkin 'hujan' di atmosfer atas! Namun, karena suhu permukaan lebih dari 460 ° C, 'hujan' ini tidak akan pernah mencapai permukaan. Suhu permukaan sangat tinggi ini adalah hasil efek gas rumah kaca atmosfer karbon dioksida sangat tebal.

Diperkirakan Venus memiliki struktur internal sangat mirip dengan Bumi dengan inti, mantel dan kerak. Kurangnya lempeng tektonik - gerakan relatif bagian-bagian dari kerak bumi - mungkin telah mencegah pendinginan interiornya pada tingkat sama seperti Bumi kita dan diperkirakan bagian dalamnya sebagian cair. Venus hampir kembar untuk Bumi kita dengan diameter hanya 650 km lebih sedikit dan massa 81,5% dari planet kita tetapi, setelah dianggap memiliki atmosfer jauh lebih seperti milik kita, evolusi telah mengambil jalan sangat berbeda!

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.

Share on FacebookPlus on Google+

Prominences, Flare, dan Interaksi dari Angin Matahari dengan Atmosfer Bumi

Sebuah prominance matahari. Gambar: citra ruang SOHO observatorium, ESA, NASA.

Ketika Matahari diamati dalam cahaya yang dipancarkan oleh hidrogen tereksitasi pada saat gerhana matahari, kolom-kolom gas terang sering terlihat membentang dari kromosfer ke dalam korona. Ini disebut prominences. Mereka disebabkan oleh gas terionisasi padat digantung oleh medan magnet Matahari tetapi 'hujan' kembali dari korona ke dalam kromosfer.

Flare, berasal dari korona Matahari, adalah ledakan keras yang energinya diyakini berasal dari 'pemutusan' dan kemudian 'rekoneksi' garis medan magnet Matahari dan 'pelepasan' energi magnetik. Energi total antara 10^22 J dan 10^25J, dilepaskan selama periode menit ke jam, mempercepat elektron, proton dan ion yang lebih berat ke kecepatan relativistik -yaitu mendekati kecepatan cahaya. Flare cenderung terjadi di atas wilayah aktif di sekitar sunspots, merupakan tempat medan magnet kuat muncul dari permukaan Matahari ke korona, dan dengan demikian cenderung lebih sering pada saat matahari maksimum.

Flare terkait dengan apa yang disebut coronal mass ejections, yaitu pengeluaran material dari korona matahari yang sebagian besar terdiri dari elektron dan proton dengan jumlah kecil unsur lebih berat seperti helium, oksigen, dan besi. Materi membawa unsur-unsur medan magnet koronal. Itu adalah aliran partikel yang sangat energik telah diamati untuk mengambil sedikitnya 15 menit untuk mencapai Bumi (sehingga perjalanan sekitar sepertiga kecepatan cahaya). Mereka dapat menimbulkan ancaman bagi astronot dan, di masa lalu, menghancurkan sub-sistem satelit.

Interferensi dengan komunikasi radio gelombang pendek juga dapat terjadi, dan interaksi medan magnet terperangkap dengan transmisi tenaga listrik kabel dapat menyebabkan masalah dan kemungkinan mematikan jaringan listrik - seperti terjadi di provinsi Quebec, Kanada pada Maret 1989.

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.

Share on FacebookPlus on Google+

Fase Bulan

Fase bulan berubah karena perubahan bagian permukaan bulan terkena cahaya matahari.

Bulan berotasi di sumbunya sambil bergerak berrevolusi mengelilingi Bumi. “Bagian belakang” tidak pernah menghadap ke Bumi

Jika bulan tidak berotasi: pengamat di bintang lain akan selalu melihat sisi yang sama dari bulan, sedangkan pengamat di bumi akan bisa melihat seluruh muka bulan

Jika bulan berotasi tiap sekali revolusi: Pengamat di bintang lain dapat melihat seluruh muka bulan, sedangkan pengamat di bumi selalu melihat sisi yang sama

Periode sideris bulan memiliki panjang 27,3 hari. Periode sideris bulan adalah waktu untuk satu kali revolusi bulan mengeliling bumi. Periode sinodis bulan memiliki panjang 29,5 hari. Periode sinodis bulan adalah waktu dari satu fase kembali ke fase yang sama.

bulan sinodis lebih panjang dari bulan sideris

Share on FacebookPlus on Google+

Sunspot (Bintik Matahari)

Foto permukaan Matahari biasanya akan menampilkan beberapa wilayah gelap di permukaan. Ini disebut bintik matahari dan sering muncul berpasangan atau kelompok - kelompok sunspot. Setiap tempat memiliki pusat ‘umbra’ dikelilingi oleh penumbra yang lebih ringan. Mereka tampak gelap karena mereka lebih dingin dari suhu permukaan rata-rata. Umbra memiliki temperatur khas 1000 K lebih kecil dari sekitarnya. Sekitar bagian luar kelompok sunspot dapat dilihat area lebih terang dari permukaan normal. Ini disebut ‘plage’ - kata Prancis untuk ‘pantai’. (Pantai Prancis sering memiliki pasir putih!)

Bengkoknya medan magnet Matahari karena rotasi diferensial Matahari.

Lintasan sunspots di permukaan Matahari telah digunakan untuk mengukur periode rotasinya. Telah ditemukan bahwa di khatulistiwa, periode adalah ∼28 hari, tetapi ini meningkat dengan meningkatnya garis lintang dan ∼35 hari di dekat kutub Matahari, sebuah efek disebut rotasi diferensial. Sunspots sangat terkait dengan rotasi diferensial ini dan bagaimana hal itu mempengaruhi medan magnet Matahari.

Medan Matahari harus diciptakan oleh pergerakan partikel bermuatan dan Penyebab hampir pasti terletak di zona konvektif, tetapi belum ada model yang benar-benar baik. Bayangkan bahwa pada satu momen tertentu Matahari memiliki medan bipolar seragam seperti ditunjukkan oleh temuan-temuan besi di bawah pengaruh suatu batang magnet. Melihat wajah Sun kita bisa membayangkan garis lapangan tepat di bawah fotosfer tepat di tengah cakram Matahari. Bidang dan materi di sekitarnya tetap terkunci bersama dalam hal-hal berikut. Sekarang bergerak maju dalam waktu 35 hari. Lapangan dekat dengan kutub akan membuat satu rotasi penuh dan berada di posisi sama seperti terlihat dari Bumi tetapi dekat dengan khatulistiwa akan berotasi dengan jumlah tambahan -(35- 28) / 28 dari satu putaran atau 1/4x360 °, yaitu 90 °. Setelah tiga rotasi lebih lanjut (diukur di dekat kutub) lapangan dekat khatulistiwa akan memiliki satu rotasi tambahan. Anda dapat melihat bahwa bidang tersebut sedang 'ditutup' dan menjadi lebih intens. Itu mendapatkan 'daya apung' dan, di beberapa tempat, naik dalam satu lingkaran di atas permukaan. Di mana ia melewati permukaan, medan magnet menghambat konvektif aliran energi ke permukaan sehingga wilayah terlokalisasi akan lebih dingin dari permukaan pada umumnya - sebuah sunspot muncul. Energi yang terhambat dari mencapai permukaan di sini akan cenderung mencapai permukaan di daerah sekitar kelompok sunspot membuat wilayah ini lebih panas dan lebih cerah - sebuah bubungan.

Dimungkinkan untuk mengukur polaritas bidang di permukaan Matahari dan kita dapat memeriksa polaritas bidang terkait dengan pasangan sunspot. Pertimbangkan pasangan sunspot di belahan atas. Dengan asumsi bahwa kutub utara ada di puncak, maka ketika bidang tersebut meninggalkan permukaan, ia akan menuju kita dan memiliki polaritas positif. Ketika bidang tersebut memasuki permukaan, ia akan menjauh dari kita dan memiliki polaritas negatif. Jadi bintik-bintik dalam pasangan sunspot akan menunjukkan polaritas yang berlawanan. Di belahan atas tempat sebelah kiri akan memiliki polaritas positif dan polaritas negatif sebelah kanan.

Namun, karena bidang ini membalik arah di khatulistiwa, bintik matahari dalam sepasang diamati di belahan bumi bagian bawah akan memiliki arti sebaliknya. Pemelintiran medan magnet dari keadaan awalnya secara bertahap menghasilkan peningkatan jumlah bintik matahari diamati di permukaan Matahari. Ini menentukan apa yang diistilahkan dengan jumlah sunspot mencapai puncak setelah 3-4 tahun - disebut maksimum sunspot.

Lapangan kemudian mulai berkurang kekuatannya dan jumlah sunspot berkurang untuk 7–8 tahun ke titik ketika wajah Matahari dapat benar-benar tanpa bintik-bintik-bintik minimal yang dijemur. (Ini adalah kasus selama 2007 mendekati minimum sunspot.)

Seluruh proses kemudian mulai dari awal lagi dan disebut siklus sunspot. ini sering dikatakan siklus 11 tahun, meskipun dapat bervariasi agak panjang dan panjang rata-rata siklus selama beberapa dekade terakhir adalah 10,5 tahun. Namun demikian, siklus berikut memiliki satu perbedaan penting; bidang ini memiliki polaritas yang berlawanan. Oleh karena itu, mungkin kita harus menyebutnya siklus matahari 21 tahun.

Jumlah sunspot rata-rata selama 400 tahun terakhir.

Variasi siklus sangat jelas. Plot menunjukkan dua fitur menarik: kurangnya bintik matahari selama akhir 1600-an, yang disebut minimum Maunder; dan meningkatkan aktivitas matahari selama 50 tahun terakhir. Sangat menarik untuk dicatat bahwa Sungai Thames secara teratur membeku selama 'zaman es mini' pada saat minimum Maunder dan suhu Bumi adalah sekarang naik. Mungkinkah ada hubungan antara aktivitas matahari dan suhu global? Namun, perlu dicatat bahwa meskipun aktivitas matahari agak turun dalam 20 tahun terakhir suhu Bumi masih naik sehingga korelasi kini telah rusak.

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK.

Share on FacebookPlus on Google+

Angin Matahari

Matahari secara terus-menerus 'mendidihkan' material yang disebut angin matahari. Keberadaannya disimpulkan dari pengamatan ekor komet. Komet biasanya memiliki dua ekor; Yang paling jelas adalah ekor debu yang tersusun dari butiran material yang dilepaskan ketika Matahari menyublimkan es (mengubahnya langsung dari padatan menjadi gas) dari permukaan inti komet dan melepaskan butiran debu yang tertanam di dalamnya. Partikel debu merasakan tekanan radiasi dari Matahari dan menjauh dari Matahari membentuk ekor yang biasanya melengkung, cenderung berbaring di sepanjang orbit elips komet. Ada juga ekor ion yang terdiri dari molekul terionisasi seperti cyanogen, (CN), dan karbon monoksida, CO, yang memberi mereka warna kebiruan saat elektron bergabung kembali. Ekor ion sangat lurus, tetapi tidak dapat dijelaskan oleh tekanan radiasi karena interaksi tidak mencukupi. Namun, bisa dijelaskan jika Matahari memancarkan aliran partikel bermuatan, yang dianggap elektron dan proton energi tinggi, yang akan berinteraksi dengan ion, mentransfer momentum ke mereka dan mengusir mereka dari Matahari.
Satelit dapat mengukur kepadatan dan kecepatan angin matahari di lokasi di bumi. Ada sekitar 7.000.000 ion, sebagian besar proton dan elektron, tetapi dengan beberapa ion yang lebih berat, per meter kubik dan ini bergerak dengan kecepatan 200-700 km/s. Dengan cara yang sama yang dapat menghitung total output energi Matahari, adalah mungkin untuk memperkirakan total aliran massa dari Matahari jika seseorang mengasumsikan bahwa kehilangan massa seragam di semua arah. Menggunakan nilai tengah untuk kecepatan 500 km, tampak bahwa Matahari kehilangan sekitar

3x10^-14 massanya per tahun. Andaikan proton berbobot ∼1 amu, yaitu ∼1.7x10^-27kg, massa yang lewat 1 meter persegi tiap detik, maka:

(1.7x10^-27)(7x10⁶)(5x10⁵)= 6x10^-15kg

Luas permukaan bola dengan jari-jari radius orbit Bumi terhadap Matahari adalah 4π (1,5x10¹¹)²

maka Kehilangan massa per tahun adalah:

(6 x10^-15kg)(4π)(1.5x10¹¹)²(86400)(365)= ~5x10¹⁶ kg

 

Karena Matahari memiliki massa total ∼2x10³⁰kg itu akan kehilangan semua massanya dalam ∼10¹³ tahun, tapi ini seribu kali lebih lama dari perkiraan umur 10¹⁰ tahun sehingga memiliki efek minimal pada evolusi Matahari.

Share on FacebookPlus on Google+