Tata Surya

 

Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.

 

Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.

 

Berdasarkan jaraknya dari Matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars (228 juta km), Jupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta km), dan Neptunus (4.500 juta km). Keempat planet terdalam, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars adalah planet kebumian yang terdiri atas batuan dan logam. Sementara itu, keempat planet terluar adalah planet raksasa yang jauh lebih besar dari planet kebumian. Dua planet terbesar, yaitu Jupiter dan Saturnus adalah planet raksasa gas yang sebagian bersar terdiri atas hidrogen dan helium. Dua planet lainnya, Uranus dan Neptunus, adalah planet raksasa es yang terdiri atas senyawa dengan titik leleh lebih tinggi dari hidrogen dan helium, disebut senyawa volatil seperti air, amonia, dan metana.

 

Sejak pertengahan 2008, ada lima objek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet katai. Orbit planet-planet katai, kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet katai tersebut ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris (10.100 juta km).

 

Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet katai itu dikelilingi oleh satelit alami. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

Asal usul

Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, beberapa di antaranya adalah:

Hipotesis Nebula

Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688–1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724–1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling Matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.

Hipotesis Planetisimal

Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari, pada masa awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan Matahari, dan bersama proses internal Matahari, menarik materi berulang kali dari Matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari Matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

Hipotesis Pasang Surut Bintang

Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917. Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada Matahari. Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari Matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi menjadi planet.Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi. Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis tersebut.

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.

Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915–2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

Hipotesis Protoplanet

 

Teori ini dikemukakan oleh Carl Van Weizsaecker, G.P. Kuipper dan Subrahmanyan Chandarasekar. Menurut teori protoplanet, di sekitar matahari terdapat kabut gas yang membentuk gumpalan-gumpalan yang secara evolusi berangsur-angsur menjadi gumpalan padat. Gumpalan kabut gas tersebut dinamakan protoplanet

Sejarah penemuan

Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus) telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Banyak bangsa di dunia ini memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.[butuh rujukan]

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564–1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.[butuh rujukan]

Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori heliosentris, yaitu bahwa Matahari adalah pusat alam semesta, bukan Bumi, yang sebelumnya digagas oleh Nicolaus Copernicus (1473–1543). Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.

Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629–1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Jupiter.

Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571–1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642–1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya.

Pada 1781, William Herschel (1738–1822) menemukan Uranus.[5] Perhitungan yang dilakukan pada orbit Uranus mendapati bahwa orbit planet tersebut terpengaruh oleh benda langit lain yang belum diketahui saat itu. Menggunakan perhitungan yang sama, para astronom menemukan Neptunus pada 1846.

Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan pada orbit Uranus. Kondisi ini memunculkan hipotesis planet lain, "Planet X", yang masih belum ditemukan. Pencarian tersebut berujung pada penemuan Pluto pada 1930 oleh Clyde Tombaugh. Pada saat Pluto ditemukan, objek tersebut hanya diketahui sebagai satu-satunya objek antariksa yang berada di luar orbit Neptunus. Pada 1978, Charon, satelit terbesar yang mengelilingi Pluto ditemukan. Charon ditemukan melalui analisis piringan fotografik yang menunjukkan adanya "benjolan" di sisi Pluto.

 

Para astronom kemudian menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang letaknya melampaui Neptunus (disebut objek trans-Neptunus), yang juga mengelilingi Matahari. Terdapat sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai Objek Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk Kuiper di antaranya Quaoar (1.250 km pada Juni 2002), Huya (750 km pada Maret 2000), Sedna (1.800 km pada Maret 2004), Orcus, Vesta, Pallas, Hygiea, Varuna, dan 2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004).

 

Penemuan 2003 EL61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan UB 313 (2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya Xena. Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.

Matahari

Artikel utama: Matahari

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang katai kuning (tipe G V) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, Matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama, dan Matahari letaknya persis di tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari Matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.^[21]

Dipercayai bahwa posisi Matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.^[22]

Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusi alam semesta, sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi) dibandingkan dengan bintang "populasi II".^[23] Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini.

Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.^[24]

Medium antarplanet

Lembar aliran heliosfer, karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium antarplanet.

Di samping cahaya, matahari juga secara berkesinambungan memancarkan semburan partikel bermuatan (plasma) yang dikenal sebagai angin surya. Semburan partikel ini menyebar keluar kira-kira pada kecepatan 1,5 juta kilometer per jam,^[25] menciptakan atmosfer tipis (heliosfer) yang merambah Tata Surya paling tidak sejauh 100 SA (lihat juga heliopause). Kesemuanya ini disebut medium antarplanet.

Badai geomagnetis pada permukaan Matahari, seperti semburan Matahari (solar flares) dan lontaran massa korona (coronal mass ejection) menyebabkan gangguan pada heliosfer, menciptakan cuaca ruang angkasa.^[26] Struktur terbesar dari heliosfer dinamai lembar aliran heliosfer (heliospheric current sheet), sebuah spiral yang terjadi karena gerak rotasi magnetis Matahari terhadap medium antarplanet.^[27][28] Medan magnet bumi mencegah atmosfer bumi berinteraksi dengan angin surya. Venus dan Mars yang tidak memiliki medan magnet, atmosfernya habis terkikis ke luar angkasa.^[29] Interaksi antara angin surya dan medan magnet bumi menyebabkan terjadinya aurora, yang dapat dilihat dekat kutub magnetik bumi.^[30]

Heliosfer juga berperan melindungi Tata Surya dari sinar kosmik yang berasal dari luar Tata Surya. Medan magnet planet-planet menambah peran perlindungan selanjutnya. Densitas sinar kosmik pada medium antarbintang dan kekuatan medan magnet Matahari mengalami perubahan pada skala waktu yang sangat panjang, sehingga derajat radiasi kosmis di dalam Tata Surya sendiri adalah bervariasi, meski tidak diketahui seberapa besar.^[31]

Medium antarplanet juga merupakan tempat beradanya paling tidak dua daerah mirip piringan yang berisi debu kosmis. Yang pertama, awan debu zodiak, terletak di Tata Surya bagian dalam dan merupakan penyebab cahaya zodiak. Ini kemungkinan terbentuk dari tabrakan dalam sabuk asteroid yang disebabkan oleh interaksi dengan planet-planet.^[32] Daerah kedua membentang antara 10 SA sampai sekitar 40 SA, dan mungkin disebabkan oleh tabrakan yang mirip tetapi tejadi di dalam Sabuk Kuiper.^[33][34]

Tata Surya bagian dalam

Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama terbuat dari silikat dan logam, objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat dengan matahari, radius dari seluruh daerah ini lebih pendek dari jarak antara Jupiter dan Saturnus.

Planet-planet bagian dalam

Artikel utama: Planet kebumian

Planet-planet bagian dalam. Dari kiri ke kanan: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars (ukuran menurut skala)

Empat planet bagian dalam atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki komposisi batuan yang padat,^[35] hampir tidak mempunyai atau tidak mempunyai satelit dan tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi Planet-planet ini terutama adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung, dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Tiga dari empat planet ini (Venus, Bumi dan Mars) memiliki atmosfer, semuanya memiliki kawah meteor dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara Matahari dan bumi (Merkurius dan Venus) disebut juga planet inferior.

Merkurius

Artikel utama: Merkurius

Merkurius (0,4 SA dari Matahari) adalah planet terdekat dari Matahari serta juga terkecil (0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya.^[36] Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari permukaannya karena semburan angin surya.^[37] Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesis lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya terhambat oleh energi awal Matahari.^[38][39]

Venus

Artikel utama: Venus

Venus (0,7 SA dari Matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai 400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer.^[40] Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi, tetapi karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.^[41]

Bumi

Artikel utama: Bumi

Bumi (1 SA dari Matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat, satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet yang diketahui memiliki mahluk hidup.70% bagian bumi ditutup oleh air sedangkan 30%bumi ditutupi oleh daratan. Hidrosfernya yang cair adalah khas di antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diamati memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya, karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen.^[42] Bumi memiliki satu satelit, bulan, satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.

Mars

Artikel utama: Mars

Mars (1,5 SA dari Matahari) berukuran lebih kecil dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris, menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi.^[43] Mars mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos dan Fobos) yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.^[44]

Sabuk asteroid

Artikel utama: Sabuk asteroid

Sabuk asteroid utama dan asteroid Troya

Asteroid secara umum adalah objek Tata Surya yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku.^[45]

Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Jupiter, berjarak antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari, diduga merupakan sisa dari bahan formasi Tata Surya yang gagal menggumpal karena pengaruh gravitasi Jupiter.^[46]

Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis. Semua asteroid, kecuali Ceres yang terbesar, diklasifikasikan sebagai benda kecil Tata Surya. Beberapa asteroid seperti Vesta dan Hygiea mungkin akan diklasifikasi sebagai planet katai jika terbukti telah mencapai kesetimbangan hidrostatik.^[47]

Sabuk asteroid terdiri dari beribu-ribu, mungkin jutaan objek yang berdiameter satu kilometer.^[48] Meskipun demikian, massa total dari sabuk utama ini tidaklah lebih dari seperseribu massa bumi.^[49] Sabuk utama tidaklah rapat, kapal ruang angkasa secara rutin menerobos daerah ini tanpa mengalami kecelakaan. Asteroid yang berdiameter antara 10 dan 10⁻⁴ m disebut meteorid.^[50]

Ceres

Artikel utama: Ceres

Ceres

Ceres (2,77 SA) adalah benda terbesar di sabuk asteroid dan diklasifikasikan sebagai planet katai. Diameternya adalah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar untuk memiliki gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap sebagai planet ketika ditemukan pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi menjadi asteroid pada tahun 1850-an setelah observasi lebih lanjut menemukan beberapa asteroid lagi.^[51] Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai planet katai.^[52]

Kelompok asteroid

Asteroid pada sabuk utama dibagi menjadi kelompok dan keluarga asteroid bedasarkan sifat-sifat orbitnya. satelit asteroid adalah asteroid yang mengedari asteroid yang lebih besar. Mereka tidak mudah dibedakan dari satelit-satelit planet, kadang kala hampir sebesar pasangannya. Sabuk asteroid juga memiliki komet sabuk utama yang mungkin merupakan sumber air bumi.^[53]

Asteroid-asteroid Trojan terletak di titik L₄ atau L₅ Jupiter (daerah gravitasi stabil yang berada di depan dan belakang sebuah orbit planet), sebutan "trojan" sering digunakan untuk objek-objek kecil pada Titik Langrange dari sebuah planet atau satelit.^[54] Kelompok Asteroid Hilda terletak di orbit resonansi 2:3 dari Jupiter, yang artinya kelompok ini mengedari Matahari tiga kali untuk setiap dua edaran Jupiter.

Bagian dalam Tata Surya juga dipenuhi oleh asteroid liar, yang banyak memotong orbit-orbit planet planet bagian dalam.

Tata Surya bagian luar

Pada bagian luar dari Tata Surya terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelitnya yang berukuran planet. Banyak komet berperioda pendek termasuk beberapa Centaur, juga berorbit di daerah ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan, yang sering disebut "es" dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang lebih tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.

Planet-planet luar

Artikel utama: Raksasa gas

Raksasa-raksasa gas dalam Tata Surya dan Matahari, berdasarkan skala

Keempat planet luar, yang disebut juga planet raksasa gas (gas giant), atau planet jovian, secara keseluruhan mencakup 99 persen massa yang mengorbit Matahari. Jupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium; Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es.^[55] Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.

Jupiter

Artikel utama: Jupiter

Jupiter (5,2 SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Jupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Jupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganimede, Kalisto, Io, dan Europa menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.^[56] Ganimede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar dari Merkurius.

Saturnus

Artikel utama: Saturnus

Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan Jupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus sebesar 60% volume Jupiter, planet ini hanya memiliki massa kurang dari sepertiga Jupiter atau 95 kali massa bumi, membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya.^[57] Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh ini (dan 3 yang belum dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus, menunjukan aktivitas geologis, meski hampir terdiri hanya dari es saja.^[58] Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup berarti.

Uranus

Artikel utama: Uranus

Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari Matahari dengan bujkuran poros 90 derajat pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi panas.^[59] Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.

Neptunus

Artikel utama: Neptunus

Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi, sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak sebanyak Jupiter atau Saturnus.^[60] Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair.^[61] Triton adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrograde). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya, yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.

Komet

Artikel utama: Komet

Komet Hale-Bopp

Komet adalah badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari Matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi, yang menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.^[62]

Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper,^[63] sedangkan komet berperioda panjang, seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers, terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal.^[64] Sebagian komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit.^[65] Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas Matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.^[66]

Centaur

Centaur adalah benda-benda es mirip komet yang poros semi-majornya lebih besar dari Jupiter (5,5 SA) dan lebih kecil dari Neptunus (30 SA). Centaur terbesar yang diketahui adalah, 10199 Chariklo, berdiameter 250 km.^[67] Centaur temuan pertama, 2060 Chiron, juga diklasifikasikan sebagai komet (95P) karena memiliki koma sama seperti komet kalau mendekati Matahari.^[68] Beberapa astronom mengklasifikasikan Centaurs sebagai objek sabuk Kuiper sebaran-ke-dalam (inward-scattered Kuiper belt objects), seiring dengan sebaran keluar yang bertempat di piringan tersebar (outward-scattered residents of the scattered disc).^[69]

Daerah trans-Neptunus

Plot seluruh objek sabuk Kuiper

Diagram yang menunjukkan pembagian sabuk Kuiper

Daerah yang terletak jauh melampaui Neptunus, atau daerah trans-Neptunus, sebagian besar belum dieksplorasi. Menurut dugaan daerah ini sebagian besar terdiri dari dunia-dunia kecil (yang terbesar memiliki diameter seperlima bumi dan bermassa jauh lebih kecil dari bulan) dan terutama mengandung batu dan es. Daerah ini juga dikenal sebagai daerah luar Tata Surya, meskipun berbagai orang menggunakan istilah ini untuk daerah yang terletak melebihi sabuk asteroid.

Sabuk Kuiper

Artikel utama: Sabuk Kuiper

Sabuk Kuiper adalah sebuah cincin raksasa mirip dengan sabuk asteroid, tetapi komposisi utamanya adalah es. Sabuk ini terletak antara 30 dan 50 SA, dan terdiri dari benda kecil Tata Surya. Meski demikian, beberapa objek Kuiper yang terbesar, seperti Quaoar, Varuna, dan Orcus, mungkin akan diklasifikasikan sebagai planet katai. Para ilmuwan memperkirakan terdapat sekitar 100.000 objek Sabuk Kuiper yang berdiameter lebih dari 50 km, tetapi diperkirakan massa total Sabuk Kuiper hanya sepersepuluh massa bumi.^[70] Banyak objek Kuiper memiliki satelit ganda dan kebanyakan memiliki orbit di luar bidang eliptika.

Sabuk Kuiper secara kasar bisa dibagi menjadi "sabuk klasik" dan resonansi. Resonansi adalah orbit yang terkait pada Neptunus (contoh: dua orbit untuk setiap tiga orbit Neptunus atau satu untuk setiap dua). Resonansi yang pertama bermula pada Neptunus sendiri. Sabuk klasik terdiri dari objek yang tidak memiliki resonansi dengan Neptunus, dan terletak sekitar 39,4 SA sampai 47,7 SA.^[71] Anggota dari sabuk klasik diklasifikasikan sebagai cubewanos, setelah anggota jenis pertamanya ditemukan (15760) 1992QB1 ^[72]

Pluto dan Charon

Artikel utama: Pluto dan Charon

Pluto dan ketiga satelitnya

Pluto (rata-rata 39 SA), sebuah planet katai, adalah objek terbesar sejauh ini di Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini dianggap sebagai planet yang kesembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya definisi formal planet. Pluto memiliki kemiringan orbit cukup eksentrik (17 derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari Matahari pada titik prihelion (sejarak orbit Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.

Tidak jelas apakah Charon, satelit Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit atau menjadi sebuah planet katai juga. Pluto dan Charon, keduanya mengedari titik barycenter gravitasi di atas permukaannya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua satelit yang jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak pada sabuk resonan dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti Pluto mengedari Matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek sabuk Kuiper yang orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut plutino.^[73]

Haumea dan Makemake

Artikel utama: Haumea dan Makemake

Haumea (rata-rata 43,34 SA) dan Makemake (rata-rata 45,79 SA) adalah dua objek terbesar sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik. Haumea adalah sebuah objek berbentuk telur dan memiliki dua satelit. Makemake adalah objek paling cemerlang di sabuk Kuiper setelah Pluto. Pada awalnya dinamai 2003 EL₆₁ dan 2005 FY₉, pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet katai. Orbit keduanya berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) ^[74] dan lain seperti Pluto, keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus, sebagai bagian dari kelompok Objek Sabuk Kuiper klasik.

Piringan tersebar

Artikel utama: Piringan tersebar

Hitam: tersebar; biru: klasik; hijau: resonan

Eris dan satelitnya Dysnomia

Piringan tersebar (scattered disc) berpotongan dengan sabuk Kuiper dan menyebar keluar jauh lebih luas. Daerah ini diduga merupakan sumber komet berperioda pendek. Objek piringan tersebar diduga terlempar ke orbit yang tidak menentu karena pengaruh gravitasi dari gerakan migrasi awal Neptunus. Kebanyakan objek piringan tersebar (scattered disc objects, atau SDO) memiliki perihelion di dalam sabuk Kuiper dan apehelion hampir sejauh 150 SA dari Matahari. Orbit OPT juga memiliki inklinasi tinggi pada bidang ekliptika dan sering hampir bersudut siku-siku. Beberapa astronom menggolongkan piringan tersebar hanya sebagai bagian dari sabuk Kuiper dan menjuluki piringan tersebar sebagai "objek sabuk Kuiper tersebar" (scattered Kuiper belt objects).^[75]

Eris

Artikel utama: Eris

Eris (rata-rata 68 SA) adalah objek piringan tersebar terbesar sejauh ini dan menyebabkan mulainya debat tentang definisi planet, karena Eris hanya 5%lebih besar dari Pluto dan memiliki perkiraan diameter sekitar 2.400 km. Eris adalah planet katai terbesar yang diketahui dan memiliki satu satelit, Dysnomia.^[76] Seperti Pluto, orbitnya memiliki eksentrisitas tinggi, dengan titik perihelion 38,2 SA (mirip jarak Pluto ke Matahari) dan titik aphelion 97,6 SA dengan bidang ekliptika sangat membujur.

Daerah terjauh

Titik tempat Tata Surya berakhir dan ruang antar bintang mulai tidaklah persis terdefinisi. Batasan-batasan luar ini terbentuk dari dua gaya tekan yang terpisah: angin surya dan gravitasi Matahari. Batasan terjauh pengaruh angin surya kira kira berjarak empat kali jarak Pluto dan Matahari. Heliopause ini disebut sebagai titik permulaan medium antar bintang. Akan tetapi Bola Roche Matahari, jarak efektif pengaruh gravitasi Matahari, diperkirakan mencakup sekitar seribu kali lebih jauh.

Heliopause

Voyager memasuki heliosheath

Heliopause dibagi menjadi dua bagian terpisah. Awan angin yang bergerak pada kecepatan 400 km/detik sampai menabrak plasma dari medium ruang antarbintang. Tabrakan ini terjadi pada benturan terminasi yang kira kira terletak di 80-100 SA dari Matahari pada daerah lawan angin dan sekitar 200 SA dari Matahari pada daerah searah jurusan angin. Kemudian angin melambat dramatis, memampat dan berubah menjadi kencang, membentuk struktur oval yang dikenal sebagai heliosheath, dengan kelakuan mirip seperti ekor komet, mengulur keluar sejauh 40 SA di bagian arah lawan angin dan berkali-kali lipat lebih jauh pada sebelah lainnya. Voyager 1 dan Voyager 2 dilaporkan telah menembus benturan terminasi ini dan memasuki heliosheath, pada jarak 94 dan 84 SA dari Matahari. Batasan luar dari heliosfer, heliopause, adalah titik tempat angin surya berhenti dan ruang antar bintang bermula.

Bentuk dari ujung luar heliosfer kemungkinan dipengaruhi dari dinamika fluida dari interaksi medium antar bintang dan juga medan magnet Matahari yang mengarah di sebelah selatan (sehingga memberi bentuk tumpul pada hemisfer utara dengan jarak 9 SA, dan lebih jauh daripada hemisfer selatan. Selebih dari heliopause, pada jarak sekitar 230 SA, terdapat benturan busur, jaluran ombak plasma yang ditinggalkan Matahari seiring edarannya berkeliling di Bima Sakti.

Sejauh ini belum ada kapal luar angkasa yang melewati heliopause, sehingga tidaklah mungkin mengetahui kondisi ruang antar bintang lokal dengan pasti. Diharapkan satelit NASA voyager akan menembus heliopause pada sekitar dekade yang akan datang dan mengirim kembali data tingkat radiasi dan angin surya. Dalam pada itu, sebuah tim yang dibiayai NASA telah mengembangkan konsep "Vision Mission" yang akan khusus mengirimkan satelit penjajak ke heliosfer.

Awan Oort

Artikel utama: Awan Oort

Gambaran seorang artis tentang Awan Oort

Secara hipotesis, Awan Oort adalah sebuah massa berukuran raksasa yang terdiri dari bertrilyun-triliun objek es, dipercaya merupakan sumber komet berperioda panjang. Awan ini menyelubungi matahari pada jarak sekitar 50.000 SA (sekitar 1 tahun cahaya) sampai sejauh 100.000 SA (1,87 tahun cahaya). Daerah ini dipercaya mengandung komet yang terlempar dari bagian dalam Tata Surya karena interaksi dengan planet-planet bagian luar. Objek Awan Oort bergerak sangat lambat dan bisa digoncangkan oleh situasi-situasi langka seperti tabrakan, effek gravitasi dari laluan bintang, atau gaya pasang galaksi, gaya pasang yang didorong Bima Sakti.^[77][78]

Sedna

Artikel utama: Sedna

Foto teleskop Sedna

90377 Sedna (rata-rata 525,86 SA) adalah sebuah benda kemerahan mirip Pluto dengan orbit raksasa yang sangat eliptis, sekitar 76 SA pada perihelion dan 928 SA pada aphelion dan berjangka orbit 12.050 tahun. Mike Brown, penemu objek ini pada tahun 2003, menegaskan bahwa Sedna tidak merupakan bagian dari piringan tersebar ataupun sabuk Kuiper karena perihelionnya terlalu jauh dari pengaruh migrasi Neptunus. Dia dan beberapa astronom lainnya berpendapat bahwa Sedna adalah objek pertama dari sebuah kelompok baru, yang mungkin juga mencakup 2000 CR105. Sebuah benda bertitik perihelion pada 45 SA, aphelion pada 415 SA, dan berjangka orbit 3.420 tahun. Brown menjuluki kelompok ini "Awan Oort bagian dalam", karena mungkin terbentuk melalui proses yang mirip, meski jauh lebih dekat ke Matahari. Kemungkinan besar Sedna adalah sebuah planet katai, meski bentuk kebulatannya masih harus ditentukan dengan pasti.