Gravitasi dan Keteraturan Semesta

Obrolan kali ini aku ingin membahas sedikit tentang dunia astronomi. Dan kalo ada diantara kamu yang kebetulan suka dunia astronomi dan gak setuju sama tulisanku bolehlah nanti diskusi biar aku tau letak kesalahanku. Dan buat yang sama sekali gak tertarik dengan dunia astronomi ya silakan dilewat aja atau coba dech baca-baca tulisanku yang lain, hehe... promosi.

Gravitasi bisa dibilang sebagai topik yang sangat penting dalam dunia astronomi mengingat peran gravitasi terhadap keteraturan semesta begitu penting. Seluruh material angkasa terikat oleh hukum yang satu ini, itulah sebabnya ada yang namanya planet, bintang dan galaksi. Tanpa gravitasi, semesta ini tidak akan lebih dari sekedar sekumpulan materi yang berhamburan. Jika kita membayangkan sebuah istana, maka tanpa ada yang mengatur tentulah wujud istana tidak akan lebih dari sekedar hamparan pasir dan kerikil. Begitu pula semesta ini bisa begitu indah karna hasil dari “jerih payah” gravitasi.

Saat malam hari begitu cerah cobalah sejenak luangkan waktu untuk melihat indahnya gemerlap bintang di langit sana. Sebenarnya aku yakin tidak ada satupun ilmuwan yang mau repot-repot meluangkan waktu untuk menghitung jumlah pasir di bumi, meski begitu bukan hal yang berlebihan jika dikatakan bahwa jumlah bintang dilangit jauh lebih banyak daripada jumlah pasir di bumi. Alam semesta yang diketahui manusia adalah seluas 96 milyar tahun cahaya. 1 tahun cahaya itu sekitar 9,5 trilyun km. Jadi berapa jauhnya jagad raya yang diketahui manusia itu jika dihitung dengan skala kilometer? Kurasa kalkulator tidak akan sanggup memuat banyaknya jumlah 0 yang ada.

Sebenarnya tidak perlu juga membayangkan luasnya semesta yang jauh diluar jangkauan pikiran tapi setidaknya kita bisa menggunakan skala minimum dengan apa yang bisa kita lihat saja. Ketika malam menjelang dan bintang nampak begitu banyak, bayangkan saja semua bintang itu adalah matahari yang biasa menerangi kita di siang hari, karna nyatanya matahari memanglah sebuah bintang. Ratusan milyar matahari yang nampak di langit malam itu semuanya terikat oleh gravitasi. Sebagaimana planet mengorbit pada matahari, ratusan milyar matahari yang nampak dilangit malam juga mengorbit pada inti galaksi dan membuat sebuah gugusan bintang yang bernama galaksi Milky Way / Bima Sakti. Gravitasi-lah yang membuat mereka mengorbit pada satu titik. By the way, Milky Way hanyalah satu dari sekian Milyar Galaksi yang ada di seluruh penjuru semesta.

Dengan sistem yang sama, bumi dan 7 planet lain mengorbit pada sebuah bintang yang bernama matahari. Sekumpulan planet (dan material angkasa lain) yang mengorbit pada matahari disebut juga dengan istilah Solar System/ Tata Surya. Kenapa bumi mengorbit pada Matahari? Itu karna gravitasi. Gravitasi membuat bumi tidak terlepas dari orbit Matahari, sedangkan kecepatannya membuat Bumi juga tidak jatuh ke dalam Matahari. Sekiranya bumi diam tentulah akan jatuh kedalam matahari. Jadi bumi itu ibarat mengambang, tidak jatuh namun juga tidak terlepas.

Seorang anak kecil mungkin lebih mudah memahami gravitasi jika diperlihatkan sebuah besi yang menempel pada sebuah Magnet. Pada nyatanya memang gravitasi itu adalah proses terikatnya satu benda oleh benda lain karna sebuah gaya tarik. Namun adalah konyol membayangkan bumi sebagai magnet raksasa sedangkan kita sebagai besinya. Perumpamaan besi dan magnet itu hanyalah cara termudah mengembangkan nalar anak kecil. Pada nyatanya gravitasi dan medan magnet itu suatu hal yang jauh berbeda.

Di ruang hampa, massa yang sangat besar dapat menarik massa yang lebih kecil. Kita bisa membayangkan sebuah lapangan sepak bola jika dilempar ke ruang hampa maka dia juga memiliki gravitasi yang cukup untuk menarik bakteri, dengan catatan ruang itu benar-benar ruang hampa tanpa ada massa lain yang mengganggu gravitasi lapangan sepak bola tersebut. Intinya, semua massa memiliki gravitasi. Bahkan tubuh kita-pun memiliki gravitasi. Memang sulit membayangkan bahwa tubuh kita memiliki gravitasi karna semua yang ada diatas bumi terikat oleh gravitasi bumi. Jangankan kita yang menempel langsung pada bumi, bahkan bulan yang berjarak 370 ribu kilometer lebih saja masih terikat oleh gravitasi bumi. Satu-satunya cara untuk membuktikan bahwa setiap massa memiliki gravitasi adalah melihat fenomena yang terjadi di ruang hampa jauh di ruang angkasa sana.

Oke, masih seputar lapangan sepak bola yang dilempar ke ruang hampa. Kita bayangkan lapangan sepakbola itu memiliki skala massa yang sama dengan dengan bulan. Dengan massa yang cukup besar maka lapangan sepak bola itu akan memiliki cukup gravitasi yang terfokus pada satu titik pusat. Dengan gravitasi yang terfokus pada satu titik pusat maka material akan tertekan ke bagian inti sama rata sehingga memungkinkan perubahan bentuk lapangan sepak bola tersebut menjadi bulat seperti bola (meskipun agak pepat di bagian kutubnya). Nah sekarang kita sudah mendapatkan jawaban kenapa kebanyakan material angkasa berbentuk bulat, itu semua karna “ulah” gravitasi. Kenapa aku repot-repot memperbesar skala lapangan sepak bola tersebut? Itu karna material angkasa perlu massa yang cukup besar agar mendapatkan gravitasi besar yang memungkinkannya untuk membentuk wujudnya menjadi bola. Asteroid misalnya, adalah contoh benda angkasa yang tidak memiliki cukup massa sehingga tidak memungkinkannya berbentuk bola.

Sekarang kita coba perbesar lagi skala lapangan bola tadi menjadi sebesar merkurius. Jika lapangan sepak bola tadi tidak terganggu oleh gravitasi planet lain sehingga bisa langsung mengorbit pada pusat tata surya maka lapangan bola itu sudah bisa di sebut sebagai planet. Namun jika lapangan bola tadi terganggu oleh medan gravitasi planet lain dan mengorbit pada planet tersebut maka lapangan bola itu tidak layak disebut planet meski dengan ukuran merkurius, lapangan sepak bola itu akan disebut dengan satelit planet karna dia tidak mengorbit pada pusat tata surya dan justru mengorbit pada planet lain. Kenapa pula aku perlu memperbesar skala lapangan bola itu sehingga sebesar merkurius? Itu karna jika lapangan bola itu masih sebesar bulan maka dia akan bernasib sama seperti pluto yang di depak dari daftar planet dan turun kelas menjadi dwarf planet.

Dari penjelasan diatas semoga sudah bisa dipahami bahwa baik matahari, planet dan benda angkasa lain membentuk Solar System bukan peristiwa kebetulan tapi melalui proses. Pada awalnya tata surya kita hanyalah sekumpulan debu angkasa. Material angkasa mengumpulkan massa pada satu titik sehingga memiliki gravitasi yang cukup. Sekumpulan energi hidrogen yang superbesar terkumpul pada satu titik menjadi matahari (bintang). Dengan massa yang super besar maka matahari memiliki gravitasi yang cukup luas untuk mengendalikan solar system. Material angkasa di sekitar matahari pun mengumpulkan massanya masing-masing.

Planet dalam yang terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi dan Mars tersusun dari material padat karna sebagian besar material gas “terhembus” menjauh oleh angin matahari. Material gas yang menjauhpun mengumpulkan massa-nya dan menjadi planet luar yang terbentuk dari sebagian besar material gas, mereka adalah Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Sementara itu antara planet dalam dan planet luar terdapat material angkasa yang gagal menjadi planet karna terganggu oleh medan gravitasi Jupiter, jadilah mereka sekumpulan asteroid yang bertebaran dalam orbitnya dan bersama-sama planet lain mengorbit pada matahari. Dibagian luar solar system juga terdapat material angkasa yang juga tidak memiliki cukup gravitasi untuk membentuk planet, material angkasa yang bertebaran bebas itu membentuk pola yang dinamakan Kuiper Belt. Sedangkan dibagian terluar yang sekaligus menjadi batas tata surya kita adalah Oort Cloud yang merupakan tempat Komet memperbarui diri.

Mungkin akan timbul pertanyaan, kenapa orbit setiap planet begitu bersih? Dalam tata surya kita memang tidak ditemukan 2 planet yang berada dalam 1 orbit, karna sekiranya pun ada material angkasa lain yang menghalangi orbit planet dia akan menyatu dengan planet tersebut dan membentuk planet yang lebih besar. Ambil contoh, sekiranya bumi ada di orbit Jupiter maka Jupiter akan menelan bumi sehingga menjadi Jupiter baru yang lebih besar. Namun sekiranya material planet tidak memiliki gravitasi yang cukup maka dia tidak akan dapat membersihkan orbitnya, ambil contoh Ceres (dwarf planet) yang berada di orbit yang sama dengan sabuk Asteroid.

Yeah, demikian tadi sekedar penjelasan tentang gambaran gravitasi. Setelah membaca ini diharapkan agar kita tidak salah mengerti tentang gravitasi, apalagi sampai membayangkan Bumi adalah Magnet raksasa sedangkan kita adalah besi. Sebagaimana Planet yang mengorbit pada matahari, matahari-pun terikat oleh gravitasi dari inti galaksi, bersama-sama dengan ratusan milyar bintang disekitarnya, matahari mengorbit padanya dan membentuk kesatuan Galaksi. Ada pertanyaan terakhir? Mungkin tentang inti Galaksi ya? Inti Galaksi sendiri bisa dikatakan sebagai pemilik gravitasi super hebat sehingga sanggup membuat ratusan Milyar bintang disekitarnya mengorbit padanya. 

Wujud inti Galaksi sendiri adalah black hole supermasiv. Kita tahu bahwa black hole memiliki kekuatan gravitasi luar biasa sehingga bahkan cahaya-pun tidak bisa luput darinya. Setiap massa yang berada disekitarnya sudah tentu telah di “santap” habis olehnya. Perlu massa yang sangat besar seperti bintang dan dengan jarak yang cukup jauh agar tidak tertelan oleh black hole. Alasan kenapa black hole memiliki gravitasi yang sangat kuat tidak lain karna besarnya massa yang dimilikinya. Perlu diingat bahwa massa yang besar tidak selalunya berukuran besar. Matahari yang dipadatkan hingga sebesar kelereng tetap tidak mengurangi jumlah massa-nya. Dan meski matahari itu hanya sebesar kelereng kekuatannya untuk menundukkan 8 planet masih tetap sama. Kira-kira begitulah gambaran black hole, massa yang super besar dan dipadatkan sepadat-padatnya.

winapurwokoadi.blogspot.com

Author & Editor

Has laoreet percipitur ad. Vide interesset in mei, no his legimus verterem. Et nostrum imperdiet appellantur usu, mnesarchum referrentur id vim.