Dalam susunan tata surya, suatu galaksi terdiri dari planet planet dan lintasan untuk mengelilingi pusat tata surya. Galaksi bimasakti sendiri terdiri dari matahari dan planet planet yang mengelilinginya. Pergerakan planet dilakukan melalui lintasan orbital. Dalam ilmu fisika, pergerakan planet planet terhadap matahari diatur dalam hukum kepler. Agar lebih memahami tentang hukum ini, yuk simak ulasan berikut.
Teori Pergerakan Planet Terhadap Matahari
1. Asal Mula Hukum Tentang Gerak Planet
Hukum ini ditemukan oleh seorang ahli astronomi bernama Johannes Kepler yang berasal dari Jerman. Sebelum ia mengemukakan tentang hukum yang telah ia ditemukan, manusia zaman dahulu menganut teori geosentris, dimana dalam paham ini bumi merupakan pusat alam semesta. Sehingga bisa dikatakan bahwa matahari dan planet lain bergerak mengelilingi bumi. Teori geosentris ini diakui oleh astronom asal Yunani bernama Claudius Ptolomeus.
Pada tahun 1543, seorang astronom asal Polandia yaitu Nicolaus Copernicus mengemukakan tentang teori heliosentris. Dimana dalam paham ini, planet planet lain bergerak mengelilingi matahari dengan lintasan melingkar. Namun, dari kedua model tersebut tidak terdapat keselarasan mengenai lintasan dan orbit planet. Sehingga pada tahun 1609, Kepler menyempurnakannya, dimana orbit planet berbentuk elips dan menjelaskannya dengan tiga hukum kepler.
2. Hukum Mengenai Lintasan Orbit
Dalam Hukum ini menjelaskan jika lintasan orbit setiap planet saat mengelilingi matahari , memiliki bentuk elips dimana letak matahari berada di salah satu titik fokus. Bentuk elips tersebut ditentukan oleh nilai ekstrentisitas yang berkisar antara 0 hingga 1. Jika nilai semakin kecil, maka lintasan planet akan memiliki bentuk mendekati lingkaran, dengan matahari berada di bagian tengah.
Sebaliknya, jika nilai ekstrentisitas semakin mendekati nilai 1 maka, lintasan planet memiliki bentuk lintasan memanjang dan tipis. Ketika planet tertentu berada di jarak terjauh dengan matahari,maka planet tersebut berada pada titik aphelion. Sedangkan jika planet tersebut berada pada jarak terdekat dengan matahari, maka planet berada di titik perihelion.
3. Hukum Mengenai Garis Khayal
Pada hukum kepler II,menjelaskan jika garis khayal yang menghubungkan antara planet dengan matahari, meliputi luas daerah yang sama dalam interval waktu yang sama. Jika suatu planet memiliki orbit dengan bentuk elips, maka jari jari orbit dan kecepatan sudut planet akan selalu bervariasi. Planet akan lebih cepat bergerak pada saat berada di dekat matahari. Sedangkan ketika planet menjauh dari matahari, maka pergerakannya akan menjadi lebih lambat.
Dengan kata lain, dapat disimpulkan jika kecepatan orbit maksimum ketika berada di titik perihelion, dan kecepatan orbit planet akan minimum saat berada di titik aphelion. Hukum dua ini menyatakan jika luasan area memiliki nilai yang konstan, dimanapun planet berada pada orbit yang diukur berdasarkan interval waktu yang sama. Jika diketahui periode revolusi planet sebesar P, maka kecepatan sudut rata rata dapat diketahui menggunakan rumus n = 2π/ P.
4. Hukum Kuadrat Periode Planet
Untuk mengetahui periode planet mengelilingi matahari, dapat dihitung dengan rumus dari hukum ini. Hukum kepler III menjelaskan jika kuadrat periode orbit planet, sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata rata planet dengan matahari. Dengan demikian, dapat ditulis rumus T12 /R13 = T22 /R23 = konstan. Dimana T1 merupakan periode planet 1, T2 merupakan periode planet 2. Sedangkan R1 merupakan jarak planet 1 dengan matahari, dan R2 merupakan jarak planet 2 dari matahari.
Sebagaimana contohnya jika diketahui planet A dan B mengelilingi matahari, dimana perbandingan jarak planet A dan planet B ke matahari adalah 4 : 9. Sedangkan periode planet A mengelilingi matahari 24 hari, maka berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh planet B untuk mengorbit matahari. Berdasarkan rumus T12 /R13 = T22 /R23 , maka (T1/T2)2 = (R1/R2)3 . Sehingga (TB/24)2 = (4/9)3 . Jadi TB = 81 hari, atau periode planet B mengelilingi matahari yaitu 81 hari.
5. Fungsi Hukum Tentang Pergerakan Planet dan Lintasan
Menurut bacaboy.com fungsi hukum ini dapat digunakan untuk menghitung lintasan planet planet maupun benda luar angkasa, seperti komet maupun asteroid yang mengelilingi matahari. Selain itu, hukum kepler juga dapat digunakan benda langit lainnya yang tidak mengorbit matahari. Seperti contohnya bulan mengelilingi bumi. Penggunaan hukum ini dinilai lebih sederhana sehingga lebih mudah dalam memprediksi lintasan orbit. Namun untuk perhitungan yang lebih akurat, sebaiknya gunakan Gravitasi Newton.
Hukum ini merupakan hukum yang menyempurnakan model sebelumnya, dimana orbit planet sebenarnya berbentuk elips bukan lingkaran. Selain itu, pada teori ini juga dijelaskan jika planet berada di titik terdekat dengan matahari maka geraknya semakin cepat. Sedangkan jika planet lebih jauh dari matahari, maka pergerakannya semakin lambat. Hukum ini juga dapat digunakan untuk menghitung lintasan planet di luar angkasa saat sedang mengelilingi matahari maupun benda langit lainnya.
