twitter


KONFLIK-KONFLIK DI AFRIKA

Apartheid, Sejarah Kelam Afrika Selatan




KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan Makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Eropa Bersatu”
Makalah ini berisikan tentang informasi Eropa Bersatu, yang nantinya penulis berharap para pembaca dapat mendapat informasi dan memperdalam pengetahuan tentang Eropa Bersatu.
Penulis menyadari bahwa Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu penulis harapkan demi kesempurnaan Makalah ini. Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan Makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Penulis


BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang Masalah
Konflik di Tanduk Afrika terus menerus terjadi akhir-akhir ini. Tanduk Afrika adalah wilayah yang terus mengalami krisis. Ethiopia menduduki posisi dominan karena kepentingan demografinya. Akan tetapi sejarah Ethiopia ditandai dengan konflik antara grup etnis untuk tempat hidup dan sumber daya alam, dan juga antara nasionalis dan Marxis-Leninis pada zaman modern. Sisa wilayah juga mengalami perang berkepanjangan: perang saudara meletus di Somalia tahun 1986, menyebabkan negara tersebut tidak memiliki pemerintah nasional yang berfungsi sejak 1991.
1.2 Rumusan Masalah
            Masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah :
  1. Bagaimana terjadinya politik apartheid? 
1.3 Tujuan Penulisan
            Tujuan daripada penulisan makalah ini adalah :
  1. Mengetahui terjadinya konflik di afrika.
  2. Mengetahui keadaan Negara Negara di afrika
  3. Memperdalam pengetahuan tentang konflik di afrika.
BAB II
PEMBAHASAN
Apartheid Regulation
Apartheid (arti dari bahasa Afrikaans: apart memisah, heid sistem atau hukum) adalah sistem pemisahan ras yang diterapkan oleh pemerintah kulit putih di Afrika Selatan dari sekitar awal abad ke-20 hingga tahun 1990. Apharteid berasal dari bahasa Belanda, arti pemisahan disini berarti pemisahan orang-orang Belanda (kulit putih) dengan orang-orang Afrika (kulit hitam). Apharteid kemudian berkembang menjadi suatu kebijakan politik dan menjadi politik resmi pemerintahan Afrika Selatan yang terdiri dari program dan peraturan yang bertujuan untuk melestarikan pemisahan rasial. Secara struktural.
Apartheid berarti adalah kebijaksanaan mempertahankan dominasi minoritas kulit putih atas mayoritas bukan kulit putih melalui peraturan masyarakat di bidang sosial, budaya, politik, militer dan ekonomi. Kebijakan ini berlaku pada tahun 1948.
Masalah  Apartheid berawal dari pendudukan yang dilakukan oleh bangsa Eropa, bangsa yang pertama kali datang ke Afrika Selatan adalah bangsa Belanda. Pada saat itu bangsa Belanda yang datang ke Afrika Selatan dipimpin oleh Jan Anthony Van Riebeeck. Kedatangan bangsa Belanda ini menimbulkan masalah dalam kehidupan masyarakat Afrika Selatan. Masyarakat Afrika Selatan menjadi dibawah pendudukan bangsa Eropa (Bangsa Belanda atau orang kulit putih). Sehingga masalah kulit putih ini menjadi titik pangkal munculnya masalah Apharteid.
Bangsa Belanda yang menetap di Afrika Selatan sering disebut dengan bangsa Boer. Namun sejak Partai Nasional de Boer 1948, setelah Perang Dunia ke-2, memenangkan pemilihan umum dan membentuk pemerintahan minoritas kulit putih, sistem Apartheid kemudian ditetapkan dalam undang-undang. Sehingga Pada tahun 1950, Undang-undang Pendaftaran Populasi semua warga Afrika Selatan dibagi dalam tiga kategori ras utama, yaitu Bantu atau Afrika kulit hitam, kulit putih dan kulit berwarna lainnya, kemudian kategori Asia yang sebagian besar adalah warga etnis India dan Pakistan.
Afrika Selatan juga dibagi dalam beberapa wilayah, dengan 80 persen wilayah negara itu dimiliki warga kulit putih. Sementara warga kulit hitam ditempatkan di wilayah termiskin yang disebut sebagai homelands atau tanah air. Mereka memiliki semacam pemerintahan administrasi mandiri. Mereka secara ekonomi, sosial dan politik dikucilkan. Pada tahun 1970 diberlakukan Undang-Undang Kewarganegaraan Tanah Air Bantu. Semua warga kulit hitam harus bertempat tinggal di “homeland”, atau tanah air, suatu wilayah yang dihuni mayoritas kulit hitam Afrika. Warga homelands harus membawa paspornya untuk dapat meninggalkan wilayahnya.
Kedatangan bangsa Belanda, diikuti oleh bangsa Inggris yang telah berhasil melakukan penguasaan dari Afrika Utara (Mesir) dan Afrika Selatan (Cape Town). Kedatangan Inggris mengakibatkan “Perang Boer” yang merupakan perang antara bangsa Inggris dengan bangsa Belanda. Inggris berhasil mengalahakan Belanda yang mengakibatkan Afrika Selatan menjadi daerah kekuasaan Inggris. Dengan kemenangan Inggris untuk menguasai Afrika Selatan maka banyak orang Inggris yang datang ke Afrika Selatan. Pada tahun 1910 dibentuk Uni Afrika Selatan yang merupakan gabungan dari kedua Republik kaum Boer. Uni Afrika Selatan adalah dominion Inggris.
Inggris membentuk sistem pemerintah yang berada di bawah pengawasan Inggris. Inggris juga menjalankan politik rasial (pemisahan berdasarkan ras). Dengan kemenangan Partai Nasional pada pemilu tahun 1948 maka Apartheid menjadi kebijaksanaan resmi negara Afrika Selatan. Kebijaksanaan ini memungkinkan bangsa kulit putih di Afrika Selatan mengatur segala masalah di Afrika Selatan.
Penindasan bangsa kulit putih terhadap bangsa Negro mulai dinyatakan dalam bentuk resmi kepada seluruh dunia, yang dinamakan politik apartheid (politik pemisahan) dan radiscriminatie atau pembedaan ras/bangsa. Pada tanggal 22 Maret 1960 terjadi penjagalan atau pembunuhan besar-besaran yang terjadi tidak lain merupakan suatu ekses politik apartheid, yang memisahkan dua juta bangsa Negro, tiga juta bangsa eropa, satu juta bangsa India dan setengah juta keturunan campuran. Peristiwa ini terjadi sebagai akibat daripada kebijaksanaan pemerintahan Verwoerd, yang mewajibkan orang-orang Negro membawa surat-surat pas/surat jalan, yang antara lain juga menyebut tempat tinggal, yang tidak boleh ditinggalkan untuk waktu yang lama. Surat jalan yang diterapkan tersebut seakan menjadi sebuah penjara, yang dipergunakan dengan baik oleh bangsa Negro sebagai suatu alat perjuangan guna melenyapkan penjajahan bangsa Boer atau bangsa Eropa.
Partai Pan African Congres, yang dipimpin oleh Robert Sobukwe, menyerukan kepada para pengikutnya untuk keluar dari tempat kediaman mereka tanpa membawa surat jalan, kemudian melaporkan diri kepada pos-pos polisi setempat, karena mereka beranggapan lebih baik dipenjarakan dalam penjara yang sebenarnya daripada mendapatkan siksaan yang demikian. Karena anjuran partai ini, maka ribuan orang Negro berduyun-berduyun menghadap pos-pos polisi. Di Sharpeville 20.000 orang Negro minta dipenjarakan dan terjadilah peristiwa tersebut diatas, dimana 68 orang Negro ditembak mati dan lebih dari 200 orang menderita luka-luka berat.
Dari peristiwa tersebut, seluruh dunia termasuk PBB mengutuk hal tersebut, namun politik Apartheid dan diskriminasi rasial ini masih tetap berlanjut dibawah pemerintahan Vorster, dalam pemerintahannya Vorster tidak kalah kejamnya dengan pemerintahan sebelumnya dalam menjalankan politik Apartheid dan rasdicriminatie. Dalam politik Apartheid Vorster dikenal lebih radikal daripada para pendahulunya. Pada tanggal 31 Mei 1961 Uni Afrika Selatan berubah menjadi Republik Afrika Selatan dan keluar dari British Commonwealth of Nations.
Selama ratusan tahun tidak ada bagian kehidupan di Afrika Selatan yang tidak diatur oleh pemisahan ras. Pemisahan warga kulit putih dan hitam juga diberlakukan di fasilitas umum. Gedung-gedung umum, transportasi umum, taman-taman, rumah makan, serta tentu sekolah-sekolah, perguruan tinggi, rumah sakit dan gereja. Daerah-daerah permukiman di setiap kota dan desa juga dibagi dua, sistem pendidikan sekolah terpisah dengan kualitas guru yang berbeda, disamping itu dalam hak pemilihan umum hanya warga kulit putih yang memiliki hak pilih.
Dengan adanya politik Apartheid, menandai adanya diskriminasi sosial yang cukup berpengaruh, dimana warga kulit putih saat itu menjadi bangsa superior dibandingkan dengan warga asli pribumi yang berkulit hitam. Kebijkan-kebijakan yang reaksioner yang diterapkan, banyak merugikan rakyat Afrika, sehingga menimbulkan ketidakbebasan serta ketidakadilan bagi warga pribumi pada umunya. Berlakunya Politik Apartheid dari sisi ekonomi menyebabkan semakin meningkatnya tingkat kemiskinan penduduk Afrika, seperti dengan diberikannya gaji yang rendah, kekurangan tanah yang hebat, eksploitasi yang tidak manusiawi dan seluruh kebijakan dominasi putih.
Dengan semakin besarnya jurang diskriminasi tersebut, maka semakin besar pula dorongan perlawanannya. Pada tahun 1976, terjadi huru-hara di Soweto. Berawal dari aksi boikot sekolah, kemudian menjadi pertumpahan darah. Sekitar 500 hingga 1000 warga kulit hitam terbunuh dalam insiden itu. Ketika kerusuhan terjadi dan beberapa tahun setelahnya, banyak anak dan remaja yang ditangkap. Namun gerakan perlawanan tidak terhenti sampai di situ saja, dan penentang apartheid mendapatkan banyak dukungan di luar negeri.
Semakin banyak orang di Eropa yang memboikot barang-barang dari Afrika Selatan, dan sistem Apartheid menjadi perhatian masyarakat sipil internasional. Gereja, organisasi pembela HAM, dan organisasi bantuan menyerukan boikot, yang disusul dengan konser solidaritas dan aksi pengumpulan massa. Nelson Mandela, pemimpin ANC yang dipenjara, menjadi tokoh simbol gerakan anti Apartheid. Pada tahun 1988, 72 ribu orang berkumpul di Stadion Wembley di London, guna menghadiri konser musik solidaritas bertepatan dengan perayaan ulang tahun Mandela yang ke-70. Selain itu, hampir satu miliar orang di 60 negara mengikuti konser tersebut di televisi. Masyarakat internasional kemudian mengurangi dukungan politiknya terhadap rezim Apartheid. Bertahun-tahun lamanya Amerika Serikat dalam setiap resolusi di Dewan Keamanan PBB memblokir Afrika Selatan dan pada tahun 1976 diberlakukan konvensi anti Apartheid.
Reaksi Terhadap Politik Rasial
Pemisahan suku di Afrika Selatan mendapat tanggapan dari dunia Internasional. Di Afrika sering terjadi pemberontakan, untuk menghapus pemerintahan Apharteid. Gerakan yang terkenal yang dilakukan oleh bangsa kulit hitam di Afrika Selatan dipelopori oleh African National Congrees (ANC), Kongres Nasional Afrika ini kemudian membentuk sayap bersenjata, yaitu Umkhonto we Sizwe (MK), yang berarti “Tombak Bangsa”. Sebagai reaksi perlawanan terhadap kekerasan diskriminasi yang mengakibatkan banyaknya rakyat Afrika Selatan yang terbunuh. Pendiri dari MK ini tidak lain adalah Nelson Mandela, yang waktu itu telah berjuang demi kesetaraan ras. Dalam waktu 1,5 tahun, MK melancarkan sekitar 200 aksi sabotase.
Pada tahun 1959 Kongres Pan Afrika, PAN, memisahkan diri dari ANC. Bertolak belakang dengan ANC, PAN menolak semua bentuk kerja sama dengan kulit putih. ANC dan PAN resminya dilarang beroperasi. Namun kedua organisasi itu bergerak di “bawah tanah”. Dibawah pimpinan nelson Mandela pada pemerintahan Frederick Willem de Klerk, Nelson memimpin aksi rakyat Afrika Selatan untuk tinggal dirumah, aksi tersebut mendapat tanggapan oleh pemerintah. Sehingga pada tahun 1964 pimpinan oposisi seperti Nelson Mandela dan Walter Sisulu divonis hukuman penjara seumur hidup.
Nelson Mandela
Nelson Mandela lahir pada tahun 1918 di Umtata, Transkei, Afrika Selatan. Mandela dikenal sebagai Pemimpin Afrika Selatan yang dipenjarakan karena perjuangannya mengakhiri sistem apartheid. Saat lahir Nelson Mandela diberi nama Rolihlahla, yang berarti “penyulut kekacauan”. Orang tuanya tidak menyadari betapa bagusnya nama yang diberikannya tersebut. Setelah melaui masa kecil menggembala ternak, Mandela dikirim untuk belajar. Dengan bantuan istri pertamanya, yang bernama Evelyn, akhirnya dia berwenang menjadi ahli hukum di Johennesburg.
Dari awalnya Mandela sudah muak dengan hukum Apartheid yang membuat orang kulit hitam menjadi warga Negara kelas dua. Dia bergabung dengan Kongres Nasional Afrika dan bersama Walter Sisulu, dan Oliver Tambo, memimpin protes-protes damai menentang Apartheid. Namun beribu-ribu pendukung ANC ditangkapi pada tahun 1950-an. Mandela, yang menikahi Winnie, Berjuang di “bawah tanah” dengan nama palsu dan menyamar untuk melakukan tugasnya. Pada tahun 1960, Nelson Mandela membakar buku pasnya sebagai protes terhadap Apartheid. Buku pas ini harus dibawa oleh semua orang kulit hitam Afrika Selatan dan ditunjukkan setiap diminta oleh petugas kulit putih. Pada 1962 dia tertangkap dan diputus 5 tahun penjara. Lalu pada pengadilan ke-2, dia dijatuhi hukuman seumur hidup yaitu pada 1964.
Perjuangan Nelson Mandela
Bertahun-tahun di penjara tidak mengusik pendapat Mandela atas jahatannya Apartheid. Meskipun Winnie Mandela sering diinterogasi dan diperiksa atas kegiatannya, tetapi justru semakin banyak orang di dunia mendengar Nelson Mandela dan ikut berkampanye membebaskannya dan mengakhiri Apartheid. Pada tanggal 11 Februari tahun 1990, Nelson Mandela, dikenal sebagai pemimpin perjuangan bangsa kulit hitam dalam melawan politik rasialis di Afrika Selatan. Setelah 27 tahun dipenjara, tekanan politis baik di Afrika Selatan maupun di luar negeri semakin besar akhirnya oleh pemerintahan Afrika Selatan waktu itu Frederik Willem de Klerk, Nelson Mandela dan beberapa tahanan politis lainnya dibebaskan. Disamping itu, ANC dan PAN juga sah menjadi organisasi politik. Mandela dijatuhi hukuman penjara seumur hidup oleh rezim Apartheid Pretoria akibat aktivitasnya dalam memperjuangkan hak-hak bangsa kulit hitam.  Namun, perjuangan bangsa kulit hitam Afrika Selatan tidak berhenti dengan ditahannya Mandela. Menguatnya perjuangan warga kulit hitam, ditambah dengan tekanan dari dunia internasional, membuat rezim Pretoria terpaksa membebaskan Mandela.
Dengan dijebloskan Nelson ke penjara, kemudian Nelson dibebaskan, pembebasan ini mendapat dampak positif terhadap perjuangan rakyat Afrika Selatan. Mandela kemudian menceburkan diri kembali dalam kancah politik berjuang menentang Apartheid, dan manjabat sebagai Deputi Ketua ANC. Pada tahun 1993, bersama dengan Presiden F.W. de Klerk, dia dianugerahi Hadiah Nobel untuk perdamaian. Maka untuk pertama kalinya pada 2 Mei 1990, pemerintah Afrika Selatan mengadakan perundingan dengan ANC untuk membuat UU tentang non Rasial. Pada tanggal 21 Februari1991, Presiden de Klerk mengumumkan penghapusan semua ketentuan dan eksistensi sistem politik Apartheid di hadapan parlemen Afrika Selatan. Pengumuman itu diikuti penghapusan 3 Undang-Undang yang memperkuat kekuasaan Apharteid yaitu:
  1. Land Act:  Undang-Undang yang melarang orang kulit hitam mempunyai tanah di luar wilayah tempat tinggal yang ditentukan.
  2. Group Areas Act: Undang-Undang yang mengatur pemisahan tempat tinggal orang-orang kulit putih dengan kulit hitam.
  3. Population Registration Act: Undang-Undang yang mewajibkan orang kulit hitam untuk mendaftarkan diri menurut kelompok suku masing-masing.
Penghapusan Undang-Undang tersebut diikuti dengan janji pemerintahan de Klerk untuk menyelenggarakan pemilu tanpa pembatasan rasial.
Setahun kemudian, Mandela dan berbagai unsur politik di Afsel mengadakan perundingan dan sepakat untuk mengadakan pemilu multiras pada tahun 1994. Dalam pemilu ini, Partai African National Congress yang dipimpin Mandela berhasil meraih suara terbanyak dan Mandela diangkat sebagai presiden kulit hitam pertama di Afsel.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Semenjak kedatangan bangsa Eropa di Afrika Selatan, menyebabkan berbagai  persoalan bagi warga kulit hitam di Afsel, salah satunya ialah adanya perbedaan ras yang kemudian menimbulkan diskriminasi pemisahan warga negara yang dibedakan berdasarkan warna ras kulit. Kebijakan-kebijkan baru yang kemudian dikenal dengan nama Apartheid, yaitu pemisahan orang-orang kulit putih dengan orang-orang Afrika kulit hitam. Menjadikan pemicu utama terjadinya konflik di Afrika Selatan selama bertahun-tahun. Bangsa Belanda yang pertama kali datang, kemudian disusul oleh kedatangan Bangsa Inggris semakin memperpanjang politik ini dalam sejarah Afrika Selatan.
Diantara kebijakan-kebijakan yang dilakukan, sebagaian besar selalu merugikan warga kulit hitam, dan menguntungkan minoritas warga kulit putih. Kekerasan serta pembunuhan yang terjadi, tidak lain sebagai akibat dari reaksi perlawanan warga kulit hitam dalam memperjuangkan penghapusan Politik Apartheid di Afsel. Nelson Mandela yang kemudian hadir sebagai pemimpin dalam memperjuangkan kesamarataan ras, mendirikan organisasi politik dibawah ANC yang kemudian bergerak di “bawah tanah” setelah organisasi tersebut dilarang oleh pemerintah. Sehingga akibat dari perlawanannya tersebut, Mandela harus menjadi tahanan politik pemerintah.
Tekanan dari berbagai pihak dalam penghapusan Politik Apartheid di Afrika Selatan. Baik dari dalam maupun luar negeri, menyebabkan terus berkurangnya dukungan politik terhadap rezim Apartheid, dan memaksa de Klerk membebaskan Nelson Mandela dan tahanan politik lainnya. Dengan pembebasan Nelson Mandela tersebut membawa dampak positif terhadap perjuangan rakyat Afrika Selatan, seperti dengan kemudian dihapusnya Undang-undang dasar negara tetang rasialisme yang berlaku hampir di setiap bagian Afrika Selatan, yang kemudian politik tersebut  berakhir bersamaan dengan dipilihnya Nelson Mandela sebagai presiden kulit hitam pertama di Afrika Selatan.


DAFTAR PUSTAKA
Ø  http://kajianafrika.wordpress.com/sejarah/
Ø  http://eeas.afrika.eu/delegations/indonesia/what_eu/european_symbols/index_id.htm
Ø  http://kajian afrika.wordpress.com
Ø   





Terminologi Hujan Buatan

Pesawat sedang melakukan penyemaian awan untuk merangsang terjadinya hujan

Pernah mendengar istilah hujan buatan? Kebanyakan orang mengartikan istilah hujan buatan adalah hujan yang sengaja dibuat oleh manusia. Sebenarnya istilah hujan buatan tidak dapat diartikan secara harfiah sebagai pekerjaan membuat atau menciptakan hujan, karena teknologi ini hanya berupaya untuk meningkatkan dan mempercepat jatuhnya hujan, yakni dengan cara melakukan penyemaian awan (cloud seeding) menggunakan bahan-bahan yang bersifat higroskopik (menyerap air) sehingga proses pertumbuhan butir-butir hujan dalam awan akan meningkat dan selanjutnya akan mempercepat terjadinya hujan.
Istilah yang lebih tepat untuk  mendefinisikan aktivitas hujan buatan adalah Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC), karena pada dasarnya hujan buatan merupakan aplikasi dari suatu teknologi. TMC merupakan usaha manusia untuk meningkatkan curah hujan yang turun secara alami dengan mengubah proses fisika yang terjadi di dalam awan. Proses fisika yang diubah (diberi perlakuan) di dalam awan dapat berupa proses tumbukan dan penggabungan (collision and coalescense) atau proses pembentukan es (ice nucleation). Saat ini TMC menjadi salah satu solusi teknis yang dapat dimanfaatkan untuk menanggulangi bencana yang ditimbulkan oleh karena adanya penyimpangan iklim/cuaca. TMC bukanlah hal baru di dunia, karena teknologi ini sudah dipakai oleh lebih dari 60 negara untuk berbagai kepentingan.
Sejarah Modifikasi Cuaca di Dunia

Vincent Schaever (membungkuk) memperagakan pembuatan kristal es dengan meniupkan nafasnya pada lemari pendingin

Sejarah modifikasi cuaca di dunia diawali pada tahun 1946 ketika Vincent Schaefer dan Irving Langmuir mendapatkan fenomena terbentuknya kristal es dalam lemari pendingin, saat schaever secara tidak sengaja melihat hujan yang berasal dari nafasnya waktu membuka lemari es. Kemudian pada tahun 1947, Bernard Vonnegut mendapatkan terjadinya deposit es pada kristal perak iodida (Agl) yang bertindak sebagai inti es. Vonnegut tanpa disengaja suatu hari melihat titik air di udara ketika sebuah pesawat tebang dalam rangka reklame Pepsi Cola, membuat tulisan asap nama minuman itu. Kedua penemuan penting ini adalah merupakan tonggak dimulainya perkembangan modifikasi cuaca di dunia untuk selanjutnya.
Sejarah Modifikasi Cuaca di Indonesia

Ir. Soebagio (kedua dari kiri) selaku Ketua Tim Hujan Buatan mendampingi Prof.Dr.Ing. BJ Habibie saat mengawali percobaan hujan buatan di Indonesia

Kegiatan modifikasi cuaca di Indonesia atau yang lebih dikenal dengan istilah hujan buatan dikaji dan diuji pertama kali pada tahun 1977 atas gagasan Presiden Soeharto (Presiden RI saat itu) yang difasilitasi oleh Prof.Dr.Ing. BJ Habibie melalui Advance Teknologi sebagai embrio Badan pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), dibawah asistensi Prof. Devakul dari Royal Rainmaking Thailand.
Pada Tahun 1985 dibentuk satu unit di BPPt yang bernama Unit Pelayanan Teknis Hujan Buatan (UPT-HB) berdasarkan Surat Keputusan Menteri Negara Riset dan Teknologi / Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi No: SK/342/KA/BPPT/XII/1985 fungsinya adalah memberikan pelayanan dalam hal meningkatkan intensitas (menambah) curah hujan sebagai upaya Pemerintah dalam menjaga ketersediaan air pada waduk yang berfungsi sebagai sumber air untuk irigasi dan PLTA.
Proses Pembentukan Awan
Udara di sekeliling kita banyak mengandung uap air.  Tidak terhitung banyaknya gelembung udara yang terbentuk oleh busa laut secara terus-menerus dan menyebabkan partikel-partikel air terangkat ke langit. Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol inilah yang berfungsi sebagai perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air. Selanjutnya aerosol ini naik ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara terangkat ke lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami pendinginan dan selanjutnya mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil dari uap air dalam udara yang mengembun inilah yang terlihat sebagai awan. Makin banyak udara yang mengembun, makin besar awan yang terbentuk.


Jenis-jenis awan berdasarkan ketinggiannya dapat dlihat pada gambar berikut.


Awan yang dijadikan sasaran dalam kegiatan hujan buatan adalah jenis awan Cumulus (Cu) yang aktif, dicirikan dangan bentuknya yang seperti bunga kol. Awan Cumulus terjadi karena proses konveksi. Secara lebih rinci awan Cumulus terbagi dalam 3 jenis, yaitu: Strato Cumulus (Sc) yaitu awan Cumulus yang barau tumbuh ; Cumulus, dan Cumulonimbus (Cb) yaitu awan Cumulus yang sangat besar dan mungkin terdiri beberapa awan Cumulus yang bergabung menjadi satu.

Jenis awan Cumulus (Cu) yang bentuknya seperti bunga kol, merupakan jenis awan yang dijadikan sebagai sasaran penyemaian dalam kegiatan hujan buatan

Awan Dingin dan Awan Hangat
Berdasarkan suhu lingkungan fisik atmosfer dimana awan tersebut berkembang, awan dibedakan atas awan dingin (cold cloud) dan awan hangat (warm cloud). Terminologi awan dingin diberikan untuk awan yang semua bagiannya berada pada lingkungan atmosfer dengan suhu di bawah titik beku (< 00C), sedangkan awan hangat adalah awan yang semua bagiannya berada diatas titik beku ( > 00C).
Awan dingin kebanyakan adalah awan yang berada pada daerah lintang menengah dan tinggi, dimana suhu udara dekat permukaan tanah saja bisa mencapai nilai <00c .="" 180c.="" 20-300c="" atas="" awan="" beku="" campuran="" cloud="" daerah="" dapat="" dasar="" dekat="" demikian="" di="" diatasnya="" dingin.="" disebut="" halnya="" hangat="" indonesia="" ini="" jauh="" ke="" lagi="" melampaui="" mempunyai="" menembus="" merupakan="" mixed="" namun="" p="" permukaan="" puncak="" sebagian="" sehingga="" sekitar="" semacam="" seperti="" suhu="" tanah="" titik="" tropis="" udara="">

Ilustrasi awan dingin dan awan hangat

Proses Terjadinya Hujan Pada Awan Dingin
Pada awan dingin hujan dimulai dari adanya kristal-kristal es. yang berkembang membesar melalui dua cara yaitu deposit uap air atau air super dingin (supercooled water) langsung pada kristal es atau melalui penggabungan menjadi butiran es. Keberadaan kristal es sangat penting dalam pembentukan hujan pada awan dingin, sehingga pembentukan hujan dari awan dingin sering juga disebut proses kristal es.
Hujan, salju dan hujan batu es terutama disebabkan oleh air yang menjadi dingin. Salju terbentuk dalam atmosfer atas yang suhunya dibawah titik beku. Waktu jatuh lewat atmosfer salju mencair dan menjadi hujan. Pada musim dingin, salju jatuh tanpa menjadi cair dan masih berbentuk salju. Butiran salju terdiri dari kristal es kecil-kecil.
Sewaktu udara naik lebih tinggi ke atmosfer, terbentuklah titik-titik air, dan terbentuklah awan. Ketika sampai pada ketinggian tertentu yang sumbunya berada di bawah titik beku, awan itu membeku menjadi kristal es kecil-kecil. Udara sekelilingnya yang tidak begitu dingin membeku pada kristal tadi. Dengan demikian kristal bertambah besar dan menjadi butir-butir salju. Bila menjadi terlalu berat, salju itu turun. Bila melalui udara lebih hangat, salju itu mencair menjadi hujan. Pada musim dingin salju jatuh tanpa mencair.
Proses Terjadinya Hujan Pada Awan Hangat
Ketika uap air terangkat naik ke atmosfer, baik oleh aktivitas konveksi ataupun oleh proses orografis (karena adanya halangan gunung atau bukit), maka pada level tertentu partikel aerosol (berukuran 0,01 – 0,1 mikron) yang banyak beterbangan di udara akan berfungsi sebagai inti kondensasi (condensation nucleus) yang menyebabkan uap air tersebut mengalami pengembunan.Sumber utama inti kondensasi adalah garam yang berasal dari golakan air laut. Karena bersifat higroskofik maka sejak berlangsungnya kondensasi, partikel berubah menjadi tetes cair (droplets) dan kumpulan dari banyak droplets membentuk awan. Partikel air yang mengelilingi kristal garam dan partikel debu menebal, sehingga titik-titik tersebut menjadi lebih berat dari udara, mulai jatuh dari awan sebagai hujan.
Jika diantara partikel terdapat partikel besar (Giant Nuclei : GN : 0,1 – 5 mikron) maka ketika kebanyakan partikel dalam awan baru mencapai sekitar 30 mikron, ia sudah mencapai ukuran sekitar 40 – 50 mikron. Dalam gerak turun ia akan lebih cepat dari yang lainnya sehingga bertindak sebagai kolektor karena sepanjang lintasannya ke bawah ia menumbuk tetes lain yang lebih kecil, bergabung dan jauh menjadi lebih besar lagi (proses tumbukan dan penggabungan). Proses ini berlangsung berulang-ulang dan merambat keseluruh bagian awan. Bila dalam awan terdapat cukup banyak GN maka proses berlangsung secara autokonversi atau reaksi berangkai (Langmuir Chain Reaction) di seluruh awan, dan dimulailah proses hujan dalam awan tersebut, secara fisik terlihat dasar awan menjadi lebih gelap. Hujan turun dari awan bila melalui proses tumbukan dan penggabungan, droplets dapat berkembang menjadi tetes hujan berukuran 1.000 mikron atau lebih besar. Pada keadaan tertentu partikel-partikel dengan spektrum GN tidak tersedia, sehingga proses hujan tidak dapat berlangsung atau dimulai, karena proses tumbukan dan penggabungan tidak terjadi.

Tipikal Ukuran Diameter Tetes Hujan (Rain Drop), Tetes Awan (Cloud Droplet), dan Inti Kondensasi (Condensation Nucleus) ( Sumber : http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect14/Sect14 1d.html)

Bagaimana TMC Dapat Menambah Curah Hujan ?
Prinsip dasar penerapan TMC untuk menambah curah hujan adalah mengupayakan agar proses terjadinya hujan menjadi lebih efektif. Upaya dilakukan dengan cara mempengaruhi proses fisika yang terjadi di dalam awan, yang dapat dilakukan dengan dua cara, tergantung dimana lingkungan awan tersebut berada. Untuk bagian awan dingin, curah hujan akan bertambah jika proses pembentukan es di dalam awan juga semakin efektif. Proses pembentukan es dalam awan akan semakin efektif jika awan disemai dengan menggunakan bahan semai berupa perak iodida (Agl).
Untuk bagian awan hangat, upaya dilakukan dengan menambahkan partikel higroskopik dalam spektrum Ultra Giant Nuclei (UGN : berukuran lebih dari 5 mikron ) ke dalam awan yang sedang dalam masa berkembang atau matang sehingga proses hujan dapat segera dimulai serta berkembang ke seluruh awan. Penambahan partikel dengan spektrum CCN (Cloud Condencation Nucleus: Inti Kondensasi Awan) tidak perlu dilakukan, karena partikel dengan spektrum ini sudah disediakan sendiri oleh alam. Dengan demikian awan tidak perlu dibuat, karena dengan tersedianya CCN awan dapat terbentuk dengan sendirinya bila kelembaban udara cukup. Pada kondisi tertentu, dengan masuknya partikel higroskopik berukuran UGN kedalam awan, maka proses hujan (tumbukan dan penggabungan) dapat dimulai lebih awal, durasi hujan lebih lama, dan daerah hujan pada awan semakin luas, serta frekuensi hujan di tanah semakin tinggi. Dari sinilah didapatkan tambahan curah hujan. Injeksi partikel berukuran UGN ke dalam awan memberikan dua manfaat sekaligus, yang pertama adalah mengefektifkan proses tumbukan dan penggabungan sehingga menginisiasi (mempercepat) terjadinya proses hujan, dan yang kedua adalah mengembangkan proses hujan ke seluruh daerah di dalam awan. Bahan semai yang digunakan adalah bahan yang memiliki sifat higroskopik dalam bentuk super fine powder (berbentuk serbuk yang berukuran sangat halus), paling sering digunakan adalah NaCl, atau bisa juga berupa CaCl2 atau Urea.
Berikut adalah animasi yang menggambarkan perbedaan antara sekuens pertumbuhan awan yang tidak disemai dengan awan yang disemai :
Sekuens awan tidak disemai
5 menit :
Kumulus mulai tumbuh.
10 menit :
Mulai terjadi tetes-tetes besar. Awan makin besar
15 Menit :
Tetes besar semakin banyak dan mulai terjadi kristal es. Awan mencapai tinggi maksimum
20 menit :
Kristal-kristal semakin besar, tetes air di dalam awan berkurang. Kristal es jatuh dan mencair menjadi tetes air hujan.
30 menit :
Hujan ringan berlangsung dan awan membuyar.
Sekuens awan yang disemai
5 menit :
Kumulus mulai tumbuh.
10 menit :
Mulai terjadi tetes-tetes besar. Awan makin besar
15 menit :
Sejumlah bahan semai yang terkonsentrasi dimasukan ke dalam awan dari dasar awan maupun dari puncak awan.
20 menit :
Terjadi pelepasan panas laten ketika air supercooled membeku menjadi es dan awan tumbuh menjadi sangat besar.
30 menit :
Jumlah air yang terlibat di dalam awan semakin besar sehingga curah hujan meningkat.
METODA PENYEMAIAN AWAN
Dalam penerapan TMC, ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menyampaikan bahan semai ke dalam awan. Yang paling sering dan biasa dilakukan adalah menggunakan wahana pesawat terbang. Selain menggunakan pesawat terbang, modifikasi pesawat terbang juga dapat dilakukan dari darat dengan menggunakan sistem statis melalui wahana Ground Base Generator (GBG) pada daerah pegunungan untuk memodifikasi awan-awan orografik dan juga menggunakan wahana roket yang diluncurkan ke dalam awan.
Gambar 10. Macam-macam metoda penyampaian bahan semai ke dalam awan
Di Indonesia untuk saat ini yang sudah operasional dan dikuasai teknologinya berubah TMC dengan menggunakan wahana pesawat terbang TMC sistem GBG saat ini masih dalam tarap ujicoba dan telah terpasang sejumlah menara di daerah Puncak, Bogor (lereng Gunung Gede – Pangrango), sedangkan untuk wahana roket baru sebatas kajian dan dalam wacana akan mulai dicoba di Indonesia.
Wahana Pesawat Terbang
Berikut adalah beberapa contoh gambar penyemaian awan dari pesawat terbang :
Pesawat terbang jenis Cassa NC 212-200 sedang melepaskan bahan semai berupa serbuk garam NaCI melalui airscooper yang terpasang pada bagian bawah pesawat. bahan semai dilepaskan pada medan updraft yang ada di sekitar dasar awan (jenis aan hangat).
Selain berupa serbuk (powder), bahan semai dapat pula dikemas dalam bentuk flare yang dipasang pada bagian sayap ataupun bawah pesawat. Partikel bahan semai masuk ke dalam awan jika flare terbakar.
Bahan semai jenis ejectable flare dimasukkan ke dalam awan dengan cara ditembakkan dari pesawat pada bagian puncak awan (jenis awan dingin).
Ground Base Generator
Ground Base generator (GBG) merupakan salah satu metoda alternatif untuk menyampaikan bahan semai ke dalam awan, yang pada prinsipnya dengan memanfaatkan potensi topografi dan angin lembah (valley breeze), yaitu angin lokal yang berhembus ke atas pegunungan pada siang hari dengan mengikuti kemiringan permukaan gunung. Bahan semai dikemas dalam bentuk flare yang dibakar dari atas menara pada ketinggian tertentu. Kembang api yang merupakan hasil pembakaran dari flare dengan bahan higroskopik itu ditujukan untuk mengatur partikel Cloud Condensation Nuclei ( CCN) yang berukuran sangat halus ke dalam awan sehingga diharapkan mampu merangsang terjadinya hujan.
GBG aslinya digunakan di daerah lintng menengah dan tinggi dengan suhu lingkungan berada di bawah titik beku (<00c akan="" awal="" awan-awan="" awan="" banjir="" bogor="" daerah="" dalam="" dan="" dapat="" dengan="" di="" diharapkan="" disemai="" diterapkan="" gbg="" gede="" gunung="" hujan="" indonesia="" ini="" jakarta="" jika="" kawasan="" lebat="" lebih="" lereng="" maka="" mampu="" masih="" melintas="" memperkecil="" menara="" menimbulkan="" menyebar="" menyemai="" meski="" mulai="" namun="" orografis="" p="" pangrango="" penumpukan="" puncak.="" puncak="" resiko="" saat="" sehingga="" sejumlah="" sekitarnya.="" setiap="" sudah="" taraf="" telah="" terjadi="" terpasang="" tersebut="" tidak="" tujuan="" turun="" ujicoba.="" untuk="" wilayah="" yang="">
Penyemaian awan menggunakan sistem statis Ground Base Generator (GBG)
yang memanfaatkan awan-awan orografis pada daerah pegunungan
Wahana Roket
Roket dapat pula dimanfaatkan sebagai wahana untuk menyampaikan bahan semai ke dalam awan. Metode ini sudah banyak dikembangkan oleh negar-negara di Eropa. Saat ini BPPT bekerjasama dengan LAPAN tengah menjajaki kemungkinan teknologi ini untuk diaplikasikan di Indonesia.
Penyemaian awan menggunakan wahana roket yang ditembakkan ke dalam awan dari darat.
Evaluasi Hasil TMC
Pengukuran hasil TMC dapat ditinjau dari hasil tambahan air hujan selama periode dilakukannya kegiatan modifikasi cuaca (hujan buatan) di daerah target. Ada dua pendekatan besara dalam evaluasi hasil TMC yaitu dari segi curah hujan dan aliran.
Evaluasi penambahan curah hujan diukur melalui pendekatan atau estimasi menggunakan daerah kontrol sebagai pembanding untuk daerah target. Syarat daerah kontrol antara lain berada di luar daerah target dan tidak terkontaminasi dengan bahan semai yang dilepaskan, serta memiliki karakteristik curah hujan yang berkorelasi kuat dengan curah hujan di daerah target. Selisih antara besarnya curah hujan rata-rata di daerah target dengan besarnya curah hujan rata-rata di daerah kontrol selama periode kegiatan hujan buatan dinyatakan sebagai tambahan curah hujan hasil TMC.
Metode Evaluasi hasil TMC lainnya adalah melalui pendekatan debit aliran (inflow) di daerah target. Prinsip dari metode ini adalah membandingkan nilai denit aliran selama periode kegiatan hujan buatan dengan nilai debit saat tidak ada pelaksanaan hujan buatan. Selisih besarnya debit aliran diantara kedua periode tersebut dinyatakan sebagai penambahan aliran hasil TMC.
Kualitas Air Hujan Hasil TMC
Kegiatan TMC ini ramah lingkungan. Bahan yang digunakan untuk penyemaian awan juga dipergunakan pada kehidupan sehari-hari. Contohnya NaCI, bahan ini banyak terdapat di atmosfer sebagai hasil dinamika air laut, dan pada kehidupan sehari-hari biasa digunakan sebagai bahan masakan ataupun dalam pertanian. Dari sisi konsentrasi, satu butir bahan higroskopik berukuran 50 mikro mengalami pengenceran hingga satu juta kali ketika menjadi tetes hujan berukuran 2.000 mikron. Hasil analisis kualitas air hujan dari beberapa kali kegiatan TMC telah membuktikan bahwa parameter kualitas air hujan maupun badan-badan air masih aman untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Pemanfaatan TMC di Indonesia
Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) sudah banyak dirasakan manfaatnya oleh berbagai pihak. Departemen Pekerjaan Umum, Departemen Pertanian, Departemen Kehutanan, Perusahaan Listrik negara (PLN), Badan Koordinasi Nasional Penanggulangan Bencana (Bakornas PB), Pihak Pengelola Waduk seperti Perum Jas Tirta I dan II, ataupun perusahaan swasta seperti PT INCO adalah beberapa contoh para pengguna jasa teknologi ini. Saat ini pemanfaatan Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) atau hujan buatan tidak lagi hanya terbatas untuk keperluan pengisian air pada waduk/bendung yang berfungsi sebagai sumber air untuk irigasi ataupun PLTA saja, namun juga telah banyak dimanfaatkan untuk mengantisipasi dan mengatasi berbagai bencan yang disebabkan oleh kondisi iklim dan cuaca lainnya, contohnya untuk mengatasi permasalahan kabut asap akibat kebakaran hutan dan lahan yang terjadi hampir setiap tahun di indonesia. Secara teori, teknologi ini juga mempunyai kemampuan untuk mengantisipasi bencana banjir. Namun sejauh ini efektifitas TMC untuk mengantisipasi banjir belum terukur karena belum pernah dilakukan.
Waduk Kedung Ombo di Jawa Tengah, yang sering dijadikan target kegiatan hujan buatan
secara garis besar, pedoman penentuan waktu pelaksanaan dan pemanfaatan TMC untuk mengatasi dan mengantisipasi berbagai masalah bencana iklim dan cuaca di Indonesia dapat dilihat pada gambar berikut.
Pedoman penentuan waktu pelaksanaan TMC untuk mengantisipasi
berbagai masalah bencana iklim dan cuaca di Indonesia.
Sumber: http://www.e-dukasi.net/pengpop/pp_full.php?ppid=297&fname=semua.html



Nebula Kepiting, sekumpulan sisa-sisa supernova. Citra diabadikan oleh teleskop Hubble.
  Pengertian Astronomi

Kata astronomi berasal dari bahasa Yunani, yaitu kata astron (ἄστρον, "bintang") yang kemudian diberi akhiran -nomi dari nomos (νόμος, "hukum" atau "budaya"). Maka secara harafiah ia bermakna "hukum/budaya bintang-bintang".

Astronomi ialah cabang ilmu alam yang melibatkan pengamatan benda-benda langit (seperti halnya bintang, planet, komet, nebula, gugus bintang, atau galaksi) serta fenomena-fenomena alam yang terjadi di luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar belakang kosmik (radiasi CMB)). Ilmu ini secara pokok mempelajari pelbagai sisi dari benda-benda langit — seperti asal-usul, sifat fisika/kimia, meteorologi, dan gerak — dan bagaimana pengetahuan akan benda-benda tersebut menjelaskan pembentukan dan perkembangan alam semesta.
Astronomi sebagai ilmu adalah salah satu yang tertua, sebagaimana diketahui dari artifak-artifak astronomis yang berasal dari era prasejarah; misalnya monumen-monumen dari Mesir dan Nubia, atau Stonehenge yang berasal dari Britania. Orang-orang dari peradaban-peradaban awal semacam Babilonia, Yunani, Cina, India, dan Maya juga didapati telah melakukan pengamatan yang metodologis atas langit malam. Akan tetapi meskipun memiliki sejarah yang panjang, astronomi baru dapat berkembang menjadi cabang ilmu pengetahuan modern melalui penemuan teleskop.
Cukup banyak cabang-cabang ilmu yang pernah turut disertakan sebagai bagian dari astronomi, dan apabila diperhatikan, sifat cabang-cabang ini sangat beragam: dari astrometri, pelayaran berbasis angkasa, astronomi observasional, sampai dengan penyusunan kalender dan astrologi. Meski demikian, dewasa ini astronomi profesional dianggap identik dengan astrofisika.
Pada abad ke-20, astronomi profesional terbagi menjadi dua cabang: astronomi observasional dan astronomi teoretis. Yang pertama melibatkan pengumpulan data dari pengamatan atas benda-benda langit, yang kemudian akan dianalisis menggunakan prinsip-prinsip dasar fisika. Yang kedua terpusat pada upaya pengembangan model-model komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat benda-benda langit serta fenomena-fenomena alam lainnya. Adapun kedua cabang ini bersifat komplementer — astronomi teoretis berusaha untuk menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi observasional, dan astronomi observasional kemudian akan mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang dibuat oleh astronomi teoretis.
Astronom-astronom amatir telah dan terus berperan penting dalam banyak penemuan-penemuan astronomis, menjadikan astronomi salah satu dari hanya sedikit ilmu pengetahuan di mana tenaga amatir masih memegang peran aktif, terutama pada penemuan dan pengamatan fenomena-fenomena sementara.
Astronomi harus dibedakan dari astrologi, yang merupakan kepercayaan bahwa nasib dan urusan manusia berhubungan dengan letak benda-benda langit seperti bintang atau rasinya. Memang betul bahwa dua bidang ini memiliki asal-usul yang sama, namun pada saat ini keduanya sangat berbeda.[1]



Penggunaan istilah "astronomi" dan "astrofisika"

Secara umum baik "astronomi" maupun "astrofisika" boleh digunakan untuk menyebut ilmu yang sama.[2][3][4] Apabila hendak merujuk ke definisi-definisi kamus yang baku, "astronomi" bermakna "penelitian benda-benda langit dan materi di luar atmosfer Bumi serta sifat-sifat fisika dan kimia benda-benda dan materi tersebut"[5] sedang "astrofisika" adalah cabang dari astronomi yang berurusan dengan "tingkah laku, sifat-sifat fisika, serta proses-proses dinamis dari benda-benda dan fenomena-fenomena langit".[6]
Dalam kasus-kasus tertentu, misalnya pada pembukaan buku The Physical Universe oleh Frank Shu, "astronomi" boleh dipergunakan untuk sisi kualitatif dari ilmu ini, sedang "astrofisika" untuk sisi lainnya yang lebih berorientasi fisika.[7] Namun demikian, penelitian-penelitian astronomi modern kebanyakan berurusan dengan topik-topik yang berkenaan dengan fisika, sehingga bisa saja kita mengatakan bahwa astronomi modern adalah astrofisika.[2] Banyak badan-badan penelitian yang, dalam memutuskan menggunakan istilah yang mana, hanya bergantung dari apakah secara sejarah mereka berafiliasi dengan departemen-departemen fisika atau tidak.[3] Astronom-astronom profesional sendiri banyak yang memiliki gelar di bidang fisika.[4] Untuk ilustrasi lebih lanjut, salah satu jurnal ilmiah terkemuka pada cabang ilmu ini bernama Astronomy and Astrophysics (Astronomi dan Astrofisika).

Sejarah


Peta angkasa dari abad ke-17, karya kartografer Belanda Frederik de Wit.
Pada awalnya, astronomi hanya melibatkan pengamatan beserta prediksi atas gerak-gerik benda-benda langit yang terlihat dengan mata telanjang. Pada beberapa situs seperti Stonehenge, peradaban-peradaban awal juga menyusun artifak-artifak yang diduga memiliki kegunaan astronomis. Observatorium-observatorium purba ini jamaknya bertujuan seremonial, namun dapat juga dimanfaatkan untuk menentukan musim, cuaca, dan iklim — sesuatu yang wajib diketahui apabila ingin bercocok tanam — atau memahami panjang tahun.[8]
Sebelum ditemukannya peralatan seperti teleskop, penelitian harus dilakukan dari atas bangunan-bangunan atau dataran yang tinggi, semua dengan mata telanjang. Seiring dengan berkembangnya peradaban, terutama di Mesopotamia, Cina, Mesir, Yunani, India, dan Amerika Tengah, orang-orang mulai membangun observatorium dan gagasan-gagasan mengenai sifat-sifat semesta mulai ramai diperiksa. Umumnya, astronomi awal disibukkan dengan pemetaan letak-letak bintang dan planet (sekarang disebut astrometri), kegiatan yang akhirnya melahirkan teori-teori tentang pergerakan benda-benda langit dan pemikiran-pemikiran filosofis untuk menjelaskan asal-usul Matahari, Bulan, dan Bumi. Bumi kemudian dianggap sebagai pusat jagat raya, sedang Matahari, Bulan, dan bintang-bintang berputar mengelilinginya; model semacam ini dikenal sebagai model geosentris, atau sistem Ptolemaik (dari nama astronom Romawi-Mesir Ptolemeus).[9]

Jam Matahari Yunani, dari Ai-Khanoum (sekarang di Afghanistan), abad 3-2 SM.
Dimulainya astronomi yang berdasarkan perhitungan matematis dan ilmiah dulu dipelopori oleh orang-orang Babilonia.[10] Mereka menemukan bahwa gerhana bulan memiliki sebuah siklus yang teratur, disebut siklus saros.[11] Mengikuti jejak astronom-astronom Babilonia, kemajuan demi kemajuan kemudian berhasil dicapai oleh komunitas astronomi Yunani Kuno dan negeri-negeri sekitarnya. Astronomi Yunani sedari awal memang bertujuan untuk menemukan penjelasan yang rasional dan berbasis fisika untuk fenomena-fenomena angkasa.[12] Pada abad ke-3 SM, Aristarkhos dari Samos melakukan perhitungan atas ukuran Bumi serta jarak antara Bumi dan Bulan, dan kemudian mengajukan model Tata Surya yang heliosentris — pertama kalinya dalam sejarah. Pada abad ke-2 SM, Hipparkhos berhasil menemukan gerak presesi, juga menghitung ukuran Bulan dan Matahari serta jarak antara keduanya, sekaligus membuat alat-alat penelitian astronomi paling awal seperti astrolab.[13] Mayoritas penyusunan rasi bintang di belahan utara sekarang masih didasarkan atas susunan yang diformulasikan olehnya melalui katalog yang waktu itu mencakup 1.020 bintang.[14] Mekanisme Antikythera yang terkenal (ca. 150-80 SM) juga berasal dari periode yang sama: komputer analog yang digunakan untuk menghitung letak Matahari/Bulan/planet-planet pada tanggal tertentu ini merupakan barang paling kompleks dalam sejarah sampai abad ke-14, ketika jam-jam astronomi mulai bermunculan di Eropa.[15]
Di Eropa sendiri selama Abad Pertengahan astronomi sempat mengalami kebuntuan dan stagnansi. Sebaliknya, perkembangan pesat terjadi di dunia Islam dan beberapa peradaban lainnya, ditandai dengan dibangunnya observatorium-observatorium di belahan dunia sana pada awal abad ke-9.[16][17][18] Pada tahun 964, astronom Persia Al-Sufi menemukan Galaksi Andromeda (galaksi terbesar di Grup Lokal) dan mencatatnya dalam Book of Fixed Stars (Kitab Suwar al-Kawakib).[19] Supernova SN 1006, ledakan bintang paling terang dalam catatan sejarah, berhasil diamati oleh astronom Mesir Ali bin Ridwan dan sekumpulan astronom Cina yang terpisah pada tahun yang sama (1006 M). Astronom-astronom besar dari era Islam ini kebanyakan berasal dari Persia dan Arab, termasuk Al-Battani, Tsabit bin Qurrah, Al-Sufi, Ibnu Balkhi, Al-Biruni, Al-Zarqali, Al-Birjandi, serta astronom-astronom dari observatorium-observatorium di Maragha dan Samarkand. Melalui era inilah nama-nama bintang yang berdasarkan bahasa Arab diperkenalkan.[20][21] Reruntuhan-reruntuhan di Zimbabwe Raya dan Timbuktu[22] juga kemungkinan sempat memiliki bangunan-bangunan observatorium[23] — melemahkan keyakinan sebelumnya bahwa tidak ada pengamatan astronomis di daerah sub-Sahara sebelum era kolonial.[24][25][26][27]

Revolusi ilmiah


Sketsa Bulan oleh Galileo. Melalui pengamatan, diketahui bahwa permukaan Bulan berbukit-bukit.
Pada Zaman Renaisans, Copernicus menyusun model Tata Surya heliosentris, model yang kemudian dibela dari kontroversi, dikembangkan, dan dikoreksi oleh Galileo dan Kepler. Galileo berinovasi dengan teleskop guna mempertajam pengamatan astronomis, sedang Kepler berhasil menjadi ilmuwan pertama yang menyusun secara tepat dan mendetail pergerakan planet-planet dengan Matahari sebagai pusatnya.[28] Meski demikian, ia gagal memformulasikan teori untuk menjelaskan hukum-hukum yang ia tuliskan, sampai akhirnya Newton (yang juga menemukan teleskop refleksi untuk pengamatan langit) menjelaskannya melalui dinamika angkasa dan hukum gravitasi.[29][28]
Seiring dengan semakin baiknya ukuran dan kualitas teleskop, semakin banyak pula penemuan-penemuan lebih lanjut yang terjadi. Melalui teknologi ini Lacaille berhasil mengembangkan katalog-katalog bintang yang lebih lengkap; usaha serupa juga dilakukan oleh astronom Jerman-Inggris Herschel dengan memproduksi katalog-katalog nebula dan gugusan. Pada tahun 1781 ia menemukan planet Uranus, planet pertama yang ditemui di luar planet-planet klasik.[30] Pengukuran jarak menuju sebuah bintang pertama kali dipublikasikan pada 1838 oleh Bessel, yang pada saat itu melakukannya melalui pengukuran paralaks dari 61 Cygni.[31]
Abad ke-18 sampai abad ke-19 pertama diwarnai oleh penelitian atas masalah tiga-badan oleh Euler, Clairaut, dan D'Alembert; penelitian yang menghasilkan metode prediksi yang lebih tepat untuk pergerakan Bulan dan planet-planet. Pekerjaan ini dipertajam oleh Lagrange dan Laplace, sehingga memungkinkan ilmuwan untuk memperkirakan massa planet dan satelit lewat perturbasi/usikannya.[32] Penemuan spektroskop dan fotografi kemudian mendorong kemajuan penelitian lagi: pada 1814-1815, Fraunhoffer menemukan lebih kurang 600 pita spektrum pada Matahari, dan pada 1859 Kirchhoff akhirnya bisa menjelaskan fenomena ini dengan mengatribusikannya pada keberadaan unsur-unsur. Pada masa ini bintang-bintang dikonfirmasikan sebagai Matahari-matahari lain yang lebih jauh letaknya, namun dengan perbedaan-perbedaan pada suhu, massa, dan ukuran.[20]
Baru pada abad ke-20 Galaksi Bima Sakti (di mana Bumi dan Matahari berada) bisa dibuktikan sebagai kelompok bintang yang terpisah dari kelompok-kelompok bintang lainnya. Dari pengamatan-pengamatan yang sama disimpulkan pula bahwa ada galaksi-galaksi lain di luar Bima Sakti dan bahwa alam semesta terus mengembang, sebab galaksi-galaksi tersebut terus menjauh dari galaksi kita.[33] Astronomi modern juga menemukan dan berusaha menjelaskan benda-benda langit yang asing seperti kuasar, pulsar, blazar, galaksi-galaksi radio, lubang hitam, dan bintang neutron. Kosmologi fisik maju dengan pesat sepanjang abad ini: model Dentuman Besar (Big Bang) misalnya, telah didukung oleh bukti-bukti astronomis dan fisika yang kuat (antara lain radiasi CMB, hukum Hubble, dan ketersediaan kosmologis unsur-unsur).

Astronomi observasional

Seperti diketahui, astronomi memerlukan informasi tentang benda-benda langit, dan sumber informasi yang paling utama sejauh ini adalah radiasi elektromagnetik, atau lebih spesifiknya, cahaya tampak.[34] Astronomi observasional bisa dibagi lagi menurut daerah-daerah spektrum elektromagnetik yang diamati: sebagian dari spektrum tersebut bisa diteliti melalui permukaan Bumi, sementara bagian lain hanya bisa dijangkau dari ketinggian tertentu atau bahkan hanya dari ruang angkasa. Keterangan lebih lengkap tentang pembagian-pembagian ini bisa dilihat di bawah:

Astronomi radio


Observatorium Very Large Array (VLA) di New Mexico, AS: contoh teleskop radio
Astronomi observasional jenis ini mengamati radiasi dengan panjang gelombang yang lebih dari satu milimeter (perkiraan).[35] Berbeda dengan jenis-jenis lainnya, astronomi observasional tipe radio mengamati gelombang-gelombang yang bisa diperlakukan selayaknya gelombang, bukan foton-foton yang diskrit. Dengan demikian pengukuran fase dan amplitudonya relatif lebih gampang apabila dibandingkan dengan gelombang yang lebih pendek.[35]
Gelombang radio bisa dihasilkan oleh benda-benda astronomis melalui pancaran termal, namun sebagian besar pancaran radio yang diamati dari Bumi adalah berupa radiasi sinkrotron, yang diproduksi ketika elektron-elektron berkisar di sekeliling medan magnet.[35] Sejumlah garis spektrum yang dihasilkan dari gas antarbintang (misalnya garis spektrum hidrogen pada 21 cm) juga dapat diamati pada panjang gelombang radio.[7][35]
Beberapa contoh benda-benda yang bisa diamati oleh astronomi radio: supernova, gas antarbintang, pulsar, dan inti galaksi aktif (AGN - active galactive nucleus).[7][35]

Astronomi inframerah

Astronomi inframerah melibatkan pendeteksian beserta analisis atas radiasi inframerah (radiasi di mana panjang gelombangnya melebihi cahaya merah). Sebagian besar radiasi jenis ini diserap oleh atmosfer Bumi, kecuali yang panjang gelombangnya tidak berbeda terlampau jauh dengan cahaya merah yang tampak. Oleh sebab itu, observatorium yang hendak mengamati radiasi inframerah harus dibangun di tempat-tempat yang tinggi dan tidak lembap, atau malah di ruang angkasa.
Spektrum ini bermanfaat untuk mengamati benda-benda yang terlalu dingin untuk memancarkan cahaya tampak, misalnya planet-planet atau cakram-cakram pengitar bintang. Apabila radiasinya memiliki gelombang yang cenderung lebih panjang, ia dapat pula membantu para astronom mengamati bintang-bintang muda pada awan-awan molekul dan inti-inti galaksi — sebab radiasi seperti itu mampu menembus debu-debu yang menutupi dan mengaburkan pengamatan astronomis.[36] Astronomi inframerah juga bisa dimanfaatkan untuk mempelajari struktur kimia benda-benda angkasa, karena beberapa molekul memiliki pancaran yang kuat pada panjang gelombang ini. Salah satu kegunaannya yaitu mendeteksi keberadaan air pada komet-komet.[37]

Astronomi optikal


Teleskop Subaru (kiri) dan Observatorium Keck (tengah) di Mauna Kea, keduanya contoh observatorium yang bisa mengamati baik cahaya tampak atau cahaya hampir-inframerah. Di kanan adalah Fasilitas Teleskop Inframerah NASA, yang hanya beroperasi pada panjang gelombang hampir-inframerah.
Dikenal juga sebagai astronomi cahaya tampak, astronomi optikal mengamati radiasi elektromagnetik yang tampak oleh mata telanjang manusia. Oleh sebab itu, ini merupakan cabang yang paling tua, karena tidak memerlukan peralatan.[38] Mulai dari penghujung abad ke-19 sampai kira-kira seabad setelahnya, citra-citra astronomi optikal memakai teknik fotografis, namun sebelum itu mereka harus digambar menggunakan tangan. Dewasa ini detektor-detektor digitallah yang dipergunakan, terutama yang memakai CCD (charge-coupled devices, peranti tergandeng-muatan).
Cahaya tampak sebagaimana diketahui memiliki panjang dari 4.000 Å sampai 7.000 Å (400-700 nm).[38] Namun demikian, alat-alat pengamatan yang dipakai untuk mengamati panjang gelombang demikian dipakai pula untuk mengamati gelombang hampir-ultraungu dan hampir-inframerah.

Astronomi ultraungu

Ultraungu yaitu radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih kurang 100 sampai 3.200 Å (10-320 nm).[35] Cahaya dengan panjang seperti ini diserap oleh atmosfer Bumi, sehingga untuk mengamatinya harus dilakukan dari lapisan atmosfer bagian atas, atau dari luar atmosfer (ruang angkasa). Astronomi jenis ini cocok untuk mempelajari radiasi termal dan garis-garis spektrum pancaran dari bintang-bintang biru yang bersuhu sangat tinggi (klasifikasi OB), sebab bintang-bintang seperti itu sangat cemerlang radiasi ultraungunya — penelitian seperti ini sering dilakukan dan mencakup bintang-bintang yang berada di galaksi-galaksi lain. Selain bintang-bintang OB, benda-benda langit yang kerap diamati melalui astronomi cabang ini antara lain nebula-nebula planet, sisa-sisa supernova, atau inti-inti galaksi aktif. Diperlukan penyetelan yang berbeda untuk keperluan seperti demikian sebab cahayanya mudah tertelan oleh debu-debu antarbintang.[35]

Astronomi sinar-X

Benda-benda bisa memancarkan cahaya berpanjang gelombang sinar-X melalui pancaran sinkrotron (berasal dari elektron-elektron yang berkisar di sekeliling medan magnet) atau melalui pancaran termal gas pekat dan gas encer pada 107 K.[35] Sinar-X juga diserap oleh atmosfer, sehingga pengamatan harus dilakukan dari atas balon, roket, atau satelit penelitian. Sumber-sumber sinar-X antara lain bintang biner sinar-X (X-ray binary), pulsar, sisa-sisa supernova, galaksi elips, gugusan galaksi, serta inti galaksi aktif.[35]

Astronomi sinar-gamma

Astronomi sinar-gamma mempelajari benda-benda astronomi pada panjang gelombang paling pendek (sinar-gamma). Sinar-gamma bisa diamati secara langsung melalui satelit-satelit seperti Observatorium Sinar-Gamma Compton (CGRO), atau dengan jenis teleskop khusus yang disebut teleskop Cherenkov (IACT).[35] Teleskop jenis itu sebetulnya tidak mendeteksi sinar-gamma, tapi mampu mendeteksi percikan cahaya tampak yang dihasilkan dari proses penyerapan sinar-gamma oleh atmosfer.[39]
Kebanyakan sumber sinar-gamma hanyalah berupa ledakan sinar-gamma, yang hanya menghasilkan sinar tersebut dalam hitungan milisekon sampai beberapa puluh detik saja. Sumber yang permanen dan tidak sementara hanya sekitar 10% dari total jumlah sumber, misalnya sinar-gamma dari pulsar, bintang neutron, atau inti galaksi aktif dan kandidat-kandidat lubang hitam.[35]

Cabang-cabang yang tidak berdasarkan panjang gelombang

Sejumlah fenomena jarak jauh lain yang berbentuk selain radiasi elektromagnetik dapat diamati dari Bumi. Ada cabang bernama astronomi neutrino, di mana para astronom menggunakan fasilitas-fasilitas bawah tanah (misalnya SAGE, GALLEX, atau Kamioka II/III) untuk mendeteksi neutrino, sebentuk partikel dasar yang jamaknya berasal dari Matahari atau ledakan-ledakan supernova.[35] Ketika sinar-sinar kosmik memasuki atmosfer Bumi, partikel-partikel berenergi tinggi yang menyusunnya akan meluruh atau terserap, dan partikel-partikel hasil peluruhan ini bisa dideteksi di observatorium.[40] Di masa yang akan datang, diharapkan akan ada detektor neutrino yang peka terhadap partikel-partikel yang lahir dari benturan sinar-sinar kosmik dan atmosfer.[35]
Terdapat pula cabang baru yang menggunakan detektor-detektor gelombang gravitasional untuk mengumpulkan data tentang benda-benda rapat: astronomi gelombang gravitasional. Observatorium-observatorium untuk bidang ini sudah mulai dibangun, contohnya observatorium LIGO di Louisiana, AS. Tetapi astronomi seperti ini sulit, sebab gelombang gravitasional amat sukar untuk dideteksi.[41]
Ahli-ahli astronomi planet juga banyak yang mengamati fenomena-fenomena angkasa secara langsung, yaitu melalui wahana-wahana antariksa serta misi-misi pengumpulan sampel. Beberapa hanya bekerja dengan sensor jarak jauh untuk mengumpulkan data, tapi beberapa lainnya melibatkan pendaratan —dengan kendaraan antariksa yang mampu bereksperimen di atas permukaan. Metode-metode lain misalnya detektor material terbenam atau melakukan eksperimen langsung terhadap sampel yang dibawa ke Bumi sebelumnya.

Astrometri dan mekanika benda langit

Pengukuran letak benda-benda langit, seperti disebutkan, adalah salah satu cabang astronomi (dan bahkan sains) yang paling tua. Kegiatan-kegiatan seperti pelayaran atau penyusunan kalender memang sangat membutuhkan pengetahuan yang akurat mengenai letak Matahari, Bulan, planet-planet, serta bintang-bintang di langit.
Dari proses pengukuran seperti ini dihasilkan pemahaman yang baik sekali tentang usikan gravitasi dan pada akhirnya astronom-astronom dapat menentukan letak benda-benda langit dengan tepat pada masa lalu dan masa depan — cabang astronomi yang mendalami bidang ini dikenal sebagai mekanika benda langit. Dewasa ini penjejakan atas benda-benda yang dekat dengan Bumi juga memungkinkan prediksi-prediksi akan pertemuan dekat, atau bahkan benturan.[42]
Kemudian terdapat pengukuran paralaks bintang. Pengukuran ini sangat penting karena memberi nilai basis dalam metode tangga jarak kosmik; melalui metode ini ukuran dan skala alam semesta bisa diketahui. Pengukuran paralaks bintang yang relatif lebih dekat juga bisa dipakai sebagai basis absolut untuk ciri-ciri bintang yang lebih jauh, sebab ciri-ciri di antara mereka dapat dibandingkan. Kinematika mereka lalu bisa kita susun lewat pengukuran kecepatan radial serta gerak diri masing-masing. Hasil-hasil astrometri dapat pula dimanfaatkan untuk pengukuran materi gelap di dalam galaksi.[43]
Selama dekade 1990-an, teknik pengukuran goyangan bintang dalam astrometri digunakan untuk mendeteksi keberadaan planet-planet luar surya yang mengelilingi bintang-bintang di dekat Matahari kita.[44]

Astronomi teoretis

Terdapat banyak jenis-jenis metode dan peralatan yang bisa dimanfaatkan oleh seorang astronom teoretis, antara lain model-model analitik (misalnya politrop untuk memperkirakan perilaku sebuah bintang) dan simulasi-simulasi numerik komputasional; masing-masing dengan keunggulannya sendiri. Model-model analitik umumnya lebih baik apabila peneliti hendak mengetahui pokok-pokok persoalan dan mengamati apa yang terjadi secara garis besar; model-model numerik bisa mengungkap keberadaan fenomena-fenomena serta efek-efek yang tidak mudah terlihat.[45][46]
Para teoris berupaya untuk membuat model-model teoretis dan menyimpulkan akibat-akibat yang dapat diamati dari model-model tersebut. Ini akan membantu para pengamat untuk mengetahui data apa yang harus dicari untuk membantah suatu model, atau memutuskan mana yang benar dari model-model alternatif yang bertentangan. Para teoris juga akan mencoba menyusun model baru atau memperbaiki model yang sudah ada apabila ada data-data baru yang masuk. Apabila terjadi pertentangan/inkonsistensi, kecenderungannya adalah untuk membuat modifikasi minimal pada model yang bersangkutan untuk mengakomodir data yang sudah didapat. Kalau pertentangannya terlalu banyak, modelnya bisa dibuang dan tidak digunakan lagi.
Topik-topik yang dipelajari oleh astronom-astronom teoretis antara lain: dinamika dan evolusi bintang-bintang; formasi galaksi; struktur skala besar materi di alam semesta; asal-usul sinar kosmik; relativitas umum; dan kosmologi fisik (termasuk kosmologi dawai dan fisika astropartikel). Relativitas astrofisika dipakai untuk mengukur ciri-ciri struktur skala besar, di mana ada peran yang besar dari gaya gravitasi; juga sebagai dasar dari fisika lubang hitam dan penelitian gelombang gravitasional.
Beberapa model/teori yang sudah diterima dan dipelajari luas yaitu teori Dentuman Besar, inflasi kosmik, materi gelap, dan teori-teori fisika fundamental. Kelompok model dan teori ini sudah diintegrasikan dalam model Lambda-CDM.
Beberapa contoh proses:
Proses fisikAlat eksperimenModel teoretisYang dijelaskan/diprediksi
GravitasiTeleskop radioEfek Nordtvedt (sistem gravitasi yang mandiri)Lahirnya sebuah tata bintang
Fusi nuklirSpektroskopiEvolusi bintangBagaimana bintang berpijar; bagaimana logam terbentuk (nukleosintesis).
Dentuman Besar (Big Bang)Teleskop luar angkasa Hubble, COBEAlam semesta yang mengembangUsia alam semesta
Fluktuasi kuantum
Inflasi kosmikMasalah kerataan alam semesta (flatness problem)
Keruntuhan gravitasiAstronomi sinar-XRelativitas umumSekumpulan lubang hitam di pusat Galaksi Andromeda.
Siklus CNO pada bintang-bintang


Wacana yang tengah hangat dalam astronomi pada beberapa tahun terakhir adalah materi gelap dan energi gelap — penemuan dan kontroversi mengenai topik-topik ini bermula dari penelitian atas galaksi-galaksi.[47]

Cabang-cabang spesifik

Astronomi surya


Citra ultraviolet dari fotosfer aktif Matahari, hasil tangkapan teleskop TRACE oleh NASA.
Matahari adalah bintang yang terdekat dari Bumi pada sekitar 8 menit cahaya, dan yang paling sering diteliti; ia merupakan bintang katai pada deret utama dengan klasifikasi G2 V dan usia sekitar 4,6 milyar tahun. Walau tidak sampai tingkat bintang variabel, Matahari mengalami sedikit perubahan cahaya melalui aktivitas yang dikenal sebagai siklus bintik Matahari — fluktuasi pada angka bintik-bintik Matahari selama sebelas tahun. Bintik Matahari ialah daerah dengan suhu yang lebih rendah dan aktivitas magnetis yang hebat.[48]
Luminositas Matahari terus bertambah kuat secara tetap sepanjang hidupnya, dan sejak pertama kali menjadi bintang deret utama sudah bertambah sebanyak 40%. Matahari juga telah tercatat melakukan perubahan periodik dalam luminositas, sesuatu yang bisa menyebabkan akibat-akibat yang signifikan atas kehidupan di atas Bumi.[49] Misalnya periode minimum Maunder, yang sampai menyebabkan fenomena zaman es kecil pada Abad Pertengahan.[50]
Permukaan luar Matahari yang bisa kita lihat disebut fotosfer. Di atasnya ada lapisan tipis yang biasanya tidak terlihat karena terangnya fotosfer, yaitu kromosfer. Di atasnya lagi ada lapisan transisi di mana suhu bisa naik secara cepat, dan di atasnya terdapatlah korona yang sangat panas.
Di tengah-tengah Matahari ialah daerah inti; ada tingkat suhu dan tekanan yang cukup di sini sehingga fusi nuklir dapat terjadi. Di atasnya terdapat zona radiatif; di sini plasma akan menghantarkan panas melalui proses radiasi. Di atas zona radiatif adalah zona konvektif; materi gas di zona ini akan menghantarkan energi sebagian besar lewat pergerakan materi gas itu sendiri. Zona inilah yang dipercaya sebagai sumber aktivitas magnetis penghasil bintik-bintik Matahari.[48]
Terdapat angin surya berupa partikel-partikel plasma yang bertiup keluar dari Matahari secara terus-menerus sampai mencapai titik heliopause. Angin ini bertemu dengan magnetosfer Bumi dan membentuk sabuk-sabuk radiasi Van Allen dan — di mana garis-garis medan magnet Bumi turun menujur atmosfer — menghasilkan aurora.[51]

Ilmu keplanetan

Cabang astronomi ini meneliti susunan planet, bulan, planet katai, komet, asteroid, serta benda-benda langit lain yang mengelilingi bintang, terutama Matahari, walau ilmu ini meliputi juga planet-planet luar surya. Tata Surya kita sendiri sudah dipelajari secara mendalam — pertama-tama melalui teleskop dan kemudian menggunakan wahana-wahana antariksa — sehingga pemahaman sekarang mengenai formasi dan evolusi sistem keplanetan ini sudah sangat baik, walaupun masih ada penemuan-penemuan baru yang terjadi.[52]

Titik hitam di atas ialah sebuah setan debu (dust devil) yang tengah memanjat suatu kawah di Mars. Ini serupa dengan tornado yang berpilin dan berpindah-pindah, menghasilkan "ekor" yang panjang dan gelap. Citra oleh NASA.
Tata Surya dibagi menjadi beberapa kelompok: planet-planet bagian dalam, sabuk asteroid, dan planet-planet bagian luar. Planet-planet bagian dalam adalah planet-planet bersifat kebumian yaitu Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Planet-planet bagian luar adalah raksasa-raksasa gas Tata Surya yaitu Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.[53] Apabila kita pergi lebih jauh lagi, maka akan ditemukan benda-benda trans-Neptunus: pertama sabuk Kuiper dan akhirnya awan Oort yang bisa membentang sampai satu tahun cahaya.
Terbentuknya planet-planet bermula pada sebuah cakram protoplanet yang mengitari Matahari pada periode-periode awalnya. Dari cakram ini terwujudlah gumpalan-gumpalan materi melalui proses yang melibatkan tarikan gravitasi, benturan, dan akresi; gumpalan-gumpalan ini kemudian lama-kelamaan menjadi kumpulan protoplanet. Karena tekanan radiasi dari angin surya terus mendorong materi-materi yang belum menggumpal, hanya planet-planet yang massanya cukup besar yang mampu mempertahankan atmosfer berbentuk gas. Planet-planet muda ini terus menyapu dan memuntahkan materi-materi yang tersisa, menghasilkan sebuah periode penghancuran yang hebat. Sisa-sisa periode ini bisa dilihat melalui banyaknya kawah-kawah tabrakan di permukaan Bulan. Adapun dalam jangka waktu ini sebagian dari protoplanet-protoplanet yang ada mungkin bertabrakan satu sama lain; kemungkinan besar tabrakan seperti itulah yang melahirkan Bulan kita.[54]
Ketika suatu planet mencapai massa tertentu, materi-materi dengan massa jenis yang berlainan mulai saling memisahkan diri dalam proses yang disebut diferensiasi planet. Proses demikian bisa menghasilkan inti yang berbatu-batu atau terdiri dari materi-materi logam, diliputi oleh lapisan mantel dan lalu permukaan luar. Inti planet ini bisa terbagi menjadi daerah-daerah yang padat dan cair, dan beberapa mampu menghasilkan medan magnet mereka sendiri, sehingga planet dapat terlindungi dari angin surya.[55]
Panas di bagian dalam sebuah planet atau bulan datang dari benturan yang dihasilkan sendiri oleh planet/bulan tersebut, atau oleh materi-materi radioaktif (misalnya uranium, torium, atau 26Al), atau pemanasan pasang surut. Beberapa planet dan bulan berhasil mengumpulkan cukup panas untuk menjalankan proses-proses geologis seperti vulkanisme dan aktivitas-aktivitas tektonik. Apabila planet/bulan tersebut juga memiliki atmosfer, maka erosi pada permukaan (melalui angin atau air) juga dapat terjadi. Planet/bulan yang lebih kecil dan tanpa pemanasan pasang surut akan menjadi dingin lebih cepat dan kegiatan-kegiatan geologisnya akan berakhir, terkecuali pembentukan kawah-kawah tabrakan.[56]

Astronomi bintang


Nebula Semut. Gas yang dimuntahkan dari bintang sekarat di tengahnya tidak biasa karena membentuk pola yang simetris, bukan semrawut seperti ledakan pada umumnya.
Untuk memahami alam semesta, penelitian atas bintang-bintang dan bagaimana mereka berevolusi sangatlah fundamental. Astrofisika yang berkenaan dengan bintang sendiri bisa diketahui baik lewat segi pengamatan maupun segi teoretis, serta juga melalui simulasi komputer.[57]
Bintang terbentuk pada awan-awan molekul raksasa, yaitu daerah-daerah yang padat akan debu dan gas. Ketika kehilangan kestabilannya, serpihan-serpihan dari awan-awan ini bisa runtuh di bawah gaya gravitasi dan membentuk protobintang. Apabila bagian intinya mencapai kepadatan dan suhu tertentu, fusi nuklir akan dipicu dan akan terbentuklah sebuah bintang deret utama.[58]
Nyaris semua unsur yang lebih berat dari hidrogen dan helium merupakan hasil dari proses yang terjadi di dalam inti bintang-bintang.[57]
Ciri-ciri yang akan dimiliki oleh suatu bintang secara garis besar ditentukan oleh massa awalnya: semakin besar massanya, maka semakin tinggi pula luminositasnya, dan semakin cepat pula ia akan menghabiskan bahan bakar hidrogen pada inti. Lambat laun, bahan bakar hidrogen ini akan diubah menjadi helium, dan bintang yang bersangkutan akan mulai berevolusi. Untuk melakukan fusi helium, diperlukan suhu inti yang lebih tinggi, oleh sebab itu intinya akan semakin padat dan ukuran bintang pun berlipat ganda — bintang ini telah menjadi sebuah raksasa merah. Fase raksasa merah ini relatif singkat, sampai bahan bakar heliumnya juga sudah habis terpakai. Kalau bintang tersebut memiliki massa yang sangat besar, maka akan dimulai fase-fase evolusi di mana ia semakin mengecil secara bertahap, sebab terpaksa melakukan fusi nuklir terhadap unsur-unsur yang lebih berat.[59]
Adapun nasib akhir sebuah bintang bergantung pula pada massa. Jika massanya lebih dari sekitar delapan kali lipat Matahari kita, maka gravitasi intinya akan runtuh dan menghasilkan sebuah supernova;[60] jika tidak, akan menjadi nebula planet, dan terus berevolusi menjadi sebuah katai putih.[61] Yang tersisa setelah supernova meletus adalah sebuah bintang neutron yang sangat padat, atau, apabila materi sisanya mencapai tiga kali lipat massa Matahari, lubang hitam.[62] Bintang-bintang biner yang saling berdekatan evolusinya bisa lebih rumit lagi, misalnya, bisa terjadi pemindahan massa ke arah bintang rekannya yang dapat menyebabkan supernova.[63]
Nebula-nebula planet dan supernova-supernova diperlukan untuk proses distribusi logam di medium antarbintang; kalau tidak demikian, seluruh bintang-bintang baru (dan juga sistem-sistem planet mereka) hanya akan tersusun dari hidrogen dan helium saja.[64]

Astronomi galaksi


Struktur lengan-lengan spiral Bima Sakti yang sudah teramati.
Tata Surya kita beredar di dalam Bima Sakti, sebuah galaksi spiral berpalang di Grup Lokal. Ia merupakan salah satu yang paling menonjol di kumpulan galaksi tersebut. Bima Sakti merotasi materi-materi gas, debu, bintang, dan benda-benda lain, semuanya berkumpul akibat tarikan gaya gravitasi bersama. Bumi sendiri terletak pada sebuah lengan galaksi berdebu yang ada di bagian luar, sehingga banyak daerah-daerah Bima Sakti yang tidak terlihat.
Pada pusat galaksi ialah bagian inti, semacam tonjolan berbentuk seperti batang; diyakini bahwa terdapat sebuah lubang hitam supermasif di bagian pusat ini. Bagian ini dikelilingi oleh empat lengan utama yang melingkar dari tengah menuju arah luar, dan isinya kaya akan fenomena-fenomena pembentukan bintang, sehingga memuat banyak bintang-bintang muda (metalisitas populasi I). Cakram ini lalu diliputi oleh cincin galaksi yang berisi bintang-bintang yang lebih tua (metalisitas populasi II) dan juga gugusan-gugusan bintang berbentuk bola (globular), yaitu semacam kumpulan-kumpulan bintang yang relatif lebih padat.[65]
Daerah di antara bintang-bintang disebut medium antarbintang, yaitu daerah dengan kandungan materi yang jarang — bagian-bagiannya yang relatif terpadat adalah awan-awan molekul berisi hidrogen dan unsur lainnya, tempat di mana banyak bintang baru akan lahir. Awalnya akan terbentuk sebuah inti pra-bintang atau nebula gelap yang merapat dan kemudian runtuh (dalam volume yang ditentukan oleh panjang Jeans) untuk membangun protobintang.[58]
Ketika sudah banyak bintang besar yang muncul, mereka akan mengubah awan molekul menjadi awan daerah H II, yaitu awan dengan gas berpijar dan plasma. Pada akhirnya angin serta ledakan supernova yang berasal dari bintang-bintang ini akan memencarkan awan yang tersisa, biasanya menghasilkan sebuah (atau lebih dari satu) gugusan bintang terbuka yang baru. Gugusan-gugusan ini lambat laun berpendar, dan bintang-bintangnya bergabung dengan Bima Sakti.[66]
Sejumlah penelitian kinematika berkenaan dengan materi-materi di Bima Sakti (dan galaksi lainnya) menunjukkan bahwa materi-materi yang tampak massanya kurang dari massa seluruh galaksi. Ini menandakan terdapat apa yang disebut materi gelap yang bertanggung jawab atas sebagian besar massa keseluruhan, tapi banyak hal yang belum diketahui mengenai materi misterius ini.[67]

Astronomi ekstragalaksi


Citra di atas menampilkan beberapa benda biru berbentuk lingkaran; ini adalah gambar-gambar dari galaksi yang sama, tergandakan oleh efek lensa gravitasional yang disebabkan oleh gugusan galaksi-galaksi kuning pada bagian tengah foto. Efek lensa itu dihasilkan medan gravitasi gugusan dan membelokkan cahaya sehingga gambar salah satu benda yang lebih jauh diperbesar dan terdistorsi.
Penelitian benda-benda yang berada di luar galaksi kita — astronomi ekstragalaksi — merupakan cabang yang mempelajari formasi dan evolusi galaksi-galaksi, morfologi dan klasifikasi mereka, serta pengamatan atas galaksi-galaksi aktif beserta grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi. Ini, terutama yang disebutkan belakangan, penting untuk memahami struktur alam semesta dalam skala besar.
Kebanyakan galaksi akan membentuk wujud-wujud tertentu, sehingga pengklasifikasiannya bisa disusun berdasarkan wujud-wujud tersebut. Biasanya, mereka dibagi-bagi menjadi galaksi-galaksi spiral, elips, dan tak beraturan.[68]
Persis seperti namanya, galaksi elips berbentuk seperti elips. Bintang-bintang berputar pata garis edarnya secara acak tanpa menuju arah yang jelas. Galaksi-galaksi seperti ini kandungan debu antarbintangnya sangat sedikit atau malah tidak ada; daerah penghasil bintangnya tidak banyak; dan rata-rata penghuninya bintang-bintang yang sudah tua. Biasanya galaksi elips ditemukan pada bagian inti gugusan galaksi, dan bisa terlahir melalui peleburan galaksi-galaksi besar.
Galaksi spiral membentuk cakram gepeng yang berotasi, biasanya dengan tonjolan atau batangan pada bagian tengah dan lengan-lengan spiral cemerlang yang timbul dari bagian tersebut. Lengan-lengan ini ialah lapangan berdebu tempat lahirnya bintang-bintang baru, dan penghuninya adalah bintang-bintang muda yang bermassa besar dan berpijar biru. Umumnya, galaksi spiral akan dikelilingi oleh cincin yang tersusun atas bintang-bintang yang lebih tua. Contoh galaksi semacam ini adalah Bima Sakti dan Andromeda.
Galaksi-galaksi tak beraturan bentuknya kacau dan tidak menyerupai bangun tertentu seperti spiral atau elips. Kira-kira seperempat dari galaksi-galaksi tergolong tak beraturan, barangkali disebabkan oleh interaksi gravitasi.
Sebuah galaksi dikatakan aktif apabila memancarkan jumlah energi yang signifikan dari sumber selain bintang-bintang, debu, atau gas; juga, apabila sumber tenaganya berasal dari daerah padat di sekitar inti — kemungkinan sebuah lubang hitam supermasif yang memancarkan radiasi benda-benda yang ia telan.
Apabila sebuah galaksi aktif memiliki radiasi spektrum radio yang sangat terang serta memancarkan jalaran gas dalam jumlah besar, maka galaksi tersebut tergolong galaksi radio. Contoh galaksi seperti ini adalah galaksi-galaksi Seyfert, kuasar, dan blazar. Kuasar sekarang diyakini sebagai benda yang paling dapat dipastikan sangat cemerlang; tidak pernah ditemukan spesimen yang redup.[69]
Struktur skala besar dari alam semesta sekarang digambarkan sebagai kumpulan dari grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi. Struktur ini diklasifikasi lagi dalam sebuah hierarki pengelompokan; yang terbesar adalah maha-gugusan (supercluster). Kemudian kelompok-kelompok ini disusun menjadi filamen-filamen dan dinding-dinding galaksi, dengan kehampaan di antara mereka.[70]

Kosmologi

Kosmologi, berasal dari bahasa Yunani kosmos (κόσμος, "dunia") dan akhiran -logia dari logos (λόγος, "pembelajaran") dapat dipahami sebagai upaya meneliti alam semesta secara keseluruhan.
Pengamatan atas struktur skala besar alam semesta, yaitu cabang yang dikenal sebagai kosmologi fisik, telah menyumbangkan pemahaman yang mendalam tentang formasi dan evolusi jagat raya. Salah satu teori yang paling penting (dan sudah diterima luas) adalah teori Dentuman Besar, yang menyatakan bahwa dunia bermula pada satu titik dan mengembang selama 13,7 milyar tahun sampai ke masa sekarang.[71] Gagasan ini bisa dilacak kembali pada penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis pada tahun 1965.[71]
Selama proses pengembangan ini, alam telah mengalami beberapa tingkat evolusi. Pada awalnya, diduga bahwa terdapat inflasi kosmik yang sangat cepat, mengakibatkan homogenisasi pada kondisi-kondisi awal. Setelah itu melalui nukleosintesis dihasilkan ketersediaan unsur-unsur untuk periode awal alam semesta.[71] (Lihat juga nukleokosmokronologi.)
Ketika atom-atom pertama bermunculan, antariksa menjadi transparan terhadap radiasi, melepaskan energi yang sekarang dikenal sebagai radiasi CMB. Alam semesta yang tengah mengembang pun memasuki Zaman Kegelapan, sebab tidak ada sumber daya bintang yang bisa memancarkan cahaya.[72]
Susunan materi yang hierarkis mulai terbentuk lewat variasi-variasi kecil pada massa jenis. Materi lalu terhimpun pada daerah-daerah dengan massa jenis yang paling tinggi, melahirkan awan-awan gas dan bintang-bintang yang paling purba (metalisitas III). Bintang-bintang besar ini memicu proses reionisasi dan dipercaya telah menciptakan banyak unsur-unsur berat pada alam semesta dini; unsur-unsur ini cenderung meluruh kembali menjadi unsur-unsur yang lebih ringan, memperpanjang siklus.[73]
Pengumpulan yang dipicu oleh gravitasi mengakibatkan materi membentuk filamen-filamen dan menyisakan ruang-ruang hampa di antaranya. Lambat laun, gas dan debu melebur dan membentuk galaksi-galaksi primitif. Lama-kelamaan semakin banyak materi yang ditarik, dan tersusun menjadi grup dan gugusan galaksi. Pada akhirnya, maha-gugusan yang lebih besar pun terwujud.[74]
Benda-benda lain yang memegang peranan penting dalam struktur alam semesta adalah materi gelap dan energi gelap. Benda-benda inilah yang ternyata merupakan komponen utama dunia kita, di mana massa mereka mencapai 96% dari massa keseluruhan alam semesta. Oleh sebab itu, upaya-upaya terus dibuat untuk meneliti dan memahami segi fisika benda-benda ini.[75]

Penelitian-penelitian interdisipliner

Astronomi dan astrofisika telah mengambangkan hubungan yang kuat dengan cabang-cabang ilmu pengetahuan lainnya. Misalnya arkeoastronomi, yang mempelajari astronomi kuno atau tradisional dalam konteks budaya masing-masing mempergunakan bukti-bukti arkeologis dan antropologis. Atau astrobiologi, kali ini mempelajari kelahiran dan perkembangan sistem-sistem biologis di alam semesta; terutama sekali pada topik kehidupan di planet lain.
Ada juga cabang yang meneliti zat-zat kimia yang ditemukan di luar angkasa; bagaimana mereka terwujud, berperilaku, dan terhancurkan. Ini dinamakan astrokimia. Zat-zat yang hendak dipelajari biasanya ditemukan pada awan molekul, walau ada juga yang terdapat di bintang bersuhu rendah, katai coklat, atau planet. Lalu kosmokimia, ilmu serupa yang lebih mengarah ke penelitian unsur-unsur dan variasi-variasi rasio isotop pada Tata Surya. Ilmu-ilmu ini bisa menggambarkan persinggungan dari ilmu-ilmu astronomi dan kimia. Bahkan sekarang ada astronomi forensik, di mana metode-metode astronomi dipakai untuk memecahkan masalah-masalah hukum dan sejarah.

Astronomi amatir


Astronom amatir bisa membangun peralatan mereka sendiri dan menyelenggarakan pesta-pesta dan pertemuan astronomi, contohnya komunitas Stellafane.
Sebagaimana disebutkan, astronomi ialah salah satu dari sedikit cabang ilmu di mana tenaga amatir dapat berkontribusi banyak.[76] Secara keseluruhan, astronom-astronom amatir mengamati berbagai benda dan fenomena angkasa, terkadang bahkan dengan peralatan yang mereka buat sendiri. Yang jamak diamati yaitu Bulan, planet, bintang, komet, hujan meteor, dan benda-benda langit dalam seperti gugusan bintang, galaksi, dan nebula. Salah satu cabang astronomi amatir adalah astrofotografi amatir, yang melibatkan mengambilan foto-foto langit malam. Banyak yang memilih menjadi astrofotografer yang berspesialis dalam obyek atau peristiwa tertentu.[77][78]
Kebanyakan astronom amatir bekerja dalam astronomi optikal, walau sebagian kecil ada juga yang mencoba bereksperimen dengan panjang gelombang di luar cahaya tampak, misalnya dengan penyaring inframerah pada teleskop biasa, atau penggunaan teleskop radio. Pelopor radio astronomi amatir adalah Karl Jansky, yang memulai kegiatan ini pada dekade 1930-an. Amatir jenis seperti Jansky ini memakai teleskop buatan sendiri atau teleskop radio profesional yang sekarang sudah boleh diakses oleh amatir seperti halnya Teleskop Satu Mil (One-Mile Telescope).[79][80]
Sumbangsih astronom amatir tidak sepele, sebab banyak hal — seperti pengkuran okultasi guna mempertajam catatan garis edar planet-planet kecil — bergantung pada pekerjaan astronomi amatir. Para amatir dapat pula menemukan komet atau melakukan penelitian rutin atas bintang-bintang variabel. Seiring dengan perkembangan teknologi digital, astrofotografi amatir juga semakin efektif dan semakin giat memberikan sumbangan ilmu.[81][82][83]

Daftar persoalan astronomi yang belum terpecahkan

Meskipun sebagai ilmu pengetahuan astronomi telah mengalami kemajuan-kemajuan yang sangat pesat dan membuat terobosan-terobosan yang sangat besar dalam upaya memahami alam semesta dan segala isinya, masih ada beberapa pertanyaan penting yang belum bisa terjawab. Untuk memecahkan permasalahan seperti ini, boleh jadi diperlukan pembangunan peralatan-peralatan baru baik di permukaan Bumi maupun di antariksa. Selain itu, mungkin juga diperlukan perkembangan baru dalam fisika teoretis dan eksperimental.
  • Apakah asal-usul spektrum massa bintang? Maksudnya, mengapa astronom terus mengamati persebaran massa yang sama — yaitu, fungsi massa awal yang sama — walaupun keadaan awal terwujudnya bintang-bintang berbeda-beda?[84] Diperlukan pemahaman yang lebih dalam akan pembentukan bintang dan planet.
  • Adakah wujud kehidupan lain di alam semesta? Adakah wujud kehidupan cerdas lain di alam semesta? Kalau ada, apa jawaban dari paradoks Fermi? Apabila ada kehidupan lain di luar Bumi, implikasinya, baik ilmiah maupun filosofis, sangat penting.[85][86] Apakah Tata Surya kita termasuk normal ataukah ternyata tidak biasa?
  • Apa yang menyebabkan terbentuknya alam semesta? Apakah premis yang melandasi hipotesis "alam semesta yang tertala dengan baik" (fine-tuned universe) tepat? Apabila tepat, apakah ada semacam seleksi alam dalam skala kosmologis? Apa sebenarnya yang menyebabkan inflasi kosmik dini, sehingga alam menjadi homogen? Kenapa terdapat asimetri barion di alam semesta?
  • Apa hakikat sebenarnya dari materi gelap dan energi gelap? Mereka telah mendominasi proses perkembangan dan, pada akhirnya, nasib dari jagat raya, tapi sifat-sifat mendasar mereka tetap belum dipahami.[87] Apa yang akan terjadi di penghujung waktu?[88]
  • Bagaimana galaksi-galaksi pertama terbentuk? Bagaimana lubang-lubang hitam supermasif terbentuk?
  • Apa yang menghasilkan sinar kosmik berenergi ultra-tinggi?
sumber : teropong.info