selasar-loader

Mengapa bumi itu bulat?

LINE it!
Answered Apr 12, 2017

Naufan Nurrosyid P
Pernah menjadi tukang bebersih di Lab TheoComp ITB

YBnlGGfuS5ikcDz9TCy6moGdvutV3EQd.jpg

via NNP

Gravitasi, serta ditambah dengan hukum kekekalan momentum sudut, merupakan sejoli yang bertanggung jawab atas bentuk bulat planet kita.

Kisah ini dimulai ketika awal mula terbentuknya sistem tata surya. Seperti yang kita ketahui, Bumi dan planet-planet lain, telah mengelilingi matahari sedari dulu, sekitar 4,6 juta tahun yang lalu. Tata surya ini terbentuk dari awan molekul dengan kerapatan tinggi. Sebenarnya, awan molekul sejak awal bersifat stabil, tetapi dapat mengalami keruntuhan akibat adanya gangguan dari luar sistem.

Nah, suatu ketika terdapat gelombang kejut yang teramat kuat akibat dari ledakan bintang atau tabrakan antar awan molekul lain, hingga awan molekul tersebut runtuh. Saat mengalami keruntuhan, awan molekul tersebut berubah bentuk menjadi cakram yang berotasi akibat adanya momentum sudut.

Cakram tersebut terus berotasi hingga gas terakumulasi membentuk protobintang. Protobintang ini terus menarik materi-materi gas pada awan untuk bergabung. Semakin banyak yang bergabung, massa protobintang semakin besar, gaya gravitasinya pun juga naik. Selama proses ini, protobintang berotasi semakin cepat, temperaturnya pun menjadi bertambah tinggi.

Proses tersebut terus berjalan hingga "si calon bintang" ini memiliki energi yang cukup untuk memulai reaksi termonuklir. Dan boom!

Matahari, Si Bintang yang menjadi pusat tata surya kita telah lahir.

Sementara itu, awan molekul tidak semuanya berubah menjadi bintang. Masih terdapat sisa materi pada piringan di sekeliling bintang baru tersebut. Materi “kecil” ini kemudian saling bertumbukkan dan membentuk materi yang lebih besar. Mereka menumbuhkan gaya gravitasi, dengan cara membentuk materi yang lebih besar dan padat. Ya, mirip dengan proses protobintang, protoplanet pun mulai terbentuk.

7Yaasgmj7DkQJhT1shMbNUO3lLj4oB5s.jpg

via NPP

Lantas, apa yang membuat para planet ini berbentuk bulat?

Ada dua gaya yang membuatnya berbentuk bulat. Pertama, adanya gaya gravitasi yang menarik seluruh materi di sekitarnya ke pusat massa. Dan yang kedua, adanya gaya yang menahan gaya tarik, ketika benda berotasi pada porosnya.

Seluruh benda yang berotasi pada porosnya, harus mengikuti hukum kekekalan momentum sudut. Hal ini juga berlaku pada bintang dan planet. Menurut hukum kekekalan momentum sudut, saat gravitasi menarik massa ke pusat, momentum sudut akan bertambah agar tercapai kekekalan momentum. Saat kecepatan sudut bertambah, tekanan yang bekerja dari dalam bintang atau planet juga bertambah.

Akibatnya, tekanan yang bekerja dari dalam ke luar dan gaya gravitasi yang menarik massa ke pusat massa akan bekerja berlawanan arah. Pada satu titik, besarnya akan saling menetralkan sehingga terjadi kesetimbangan yang kita kenal sebagai kesetimbangan hidrostatik.

Ketika kesetimbangan hidrostatik terjadi, planet ataupun benda-benda langit lain yang berputar terus-menerus akan mencapai bentuk paling efisien sehingga memiliki gaya yang sama besar ke segala arah. Gravitasi sendiri juga merupakan gaya isotropik, yang berarti pengaruhnya akan sama ke segala arah.

Karena itu, benda-benda yang massanya besar akan membentuk diri agar gaya bisa terasa sama di segala arah. Benar. Bentuk sphere, alias bulat adalah bentuk paling efektif agar seluruh gaya berefek sama ke segala arah. Bayangkan bentuk kotak, yang berarti sudutnya akan mendapatkan gaya gravitasi lebih lemah. Atau segitiga juga jajar genjang, yang jelas jarak ke pusat massanya berbeda-beda.

Bertahun-tahun kemudian, bintang maupun planet akan berotasi dengan kecepatan konstan. Untuk benda yang berotasi lambat, bentuknya akan bulat sempurna, seperti matahari. Jika berputar lebih cepat, benda tersebut akan memipih pada bagian kutub. Seperti Bumi, dengan bentuk pepat. Jika lebih cepat lagi, bentuknya akan semakin melonjong seperti planet Haumea, minor-planet dengan rotasi tercepat di tata surya kita. Jika lebih cepat lagi berotasi, benda langit tersebut akan hancur.

But, wait.

Bagaimana dengan benda langit lain seperti asteroid, komet, ataupun beberapa satelit yang bentuknya tidak beraturan?

Itu karena benda-benda langit tersebut bermassa “kecil” sehingga gaya gravitasinya juga tidak cukup besar untuk menyeimbangkan gaya tekan dari dalam. Yup, gaya gravitasinya tidak cukup kuat untuk memaksa diri agar berbentuk bulat.

Demikianlah gravitasi, dan keberadaan mementum sudut mempengaruhi wujud benda langit agar berbentuk bulat.

Oh, sebagai fakta tambahan, berikut definisi planet oleh International Astronomical Union di tahun 2006, “Celestial body that (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (c) has cleared the neighbourhood around its orbit.

Begitu.

#A2A

590 Views
Manoressy Tobias

Definisi "planet" itu... jadi ingat Pluto :)


Definisi yang mungkin beberapa kali diperdebatkan dan banyak pihak berusaha agar Pluto "kembali" menjadi "planet" :)

Bicara tentang gravitasi, saya selalu penasaran bagaimana penganut paham Bumi Datar menjelaskan gravitasi. Kalau Bumi memang datar, bagaimana proses terbentuknya sampai bisa datar?

Saya sempat mencoba mencari tahu apa penjelasan kaum Bumi Datar mengenai ini, sayangnya belum ketemu :)


  Apr 13, 2017

Naufan Nurrosyid P

Yea, Pluto!
ahaha

Mungkin karena pencetus Bumi bulat itu kurang Ngupi Mas
:3  Apr 15, 2017

Write your answer View all answers to this question