Bagaimana Ilmuwan Mengukur Massa Planet? Ini Caranya

Bagaimana ilmuwan mengukur massa planet? Pastinya kita tidak akan menghitung massa planet menggunakan timbangan yang sering kita lihat. Bisa dibayangkan, berapa besar timbangannya jika kita membuat neraca massa planet?

Ternyata, untuk menghitung massa planet, kita pernah mempelajarinya saat SMA dalam pelajaran fisika. Wah, yang suka fisika pasti akan suka sekali dengan hitung menghitung massa planet dengan Hukum Newton. Yuk, simak artikel di bawah ini ya sobat Bicara!

Mengukur Massa Planet dengan Gravitasi

Untuk mengukur massa planet tidak terlepas dari gravitasi yang ada. Para ilmuwan memastikan berapa lama materi luar angkasa mengorbit planet dan jarak jauh benda-benda dari planet tersebut. Untuk mengetahui waktu orbit benda tersebut tergantung dari jarak dan berat planet tersebut.

Semakin kuat ia menarik benda-benda disekitarnya, maka ia tentu memiliki berat yang besar. Gaya tarik menarik itu yang kita kenal dengan gravitasi. Misalnya, ikuran gaya gravitasi Bumi membuat bulan berada mengorbit Bumi dari jarak 7,25 juta mil.

Gaya gravitasi di tiap planet berbeda-beda. Mengutip dari NASA, jika berat kita di Bumi 100 pound, maka ketika kita berada di merkurius, massanya hanya 38 pound saja. Kalau kita berada di Jupiter, maka kita akan bertambah dan menjadi 235 pound.

Saat di SMP pasti kita sudah diajari apa itu perbedaan massa dan berat. Massa adalah ukuran materi dalam benda. Sedangkan berat adalah ukuran gaya tarik menarik gravitasi pada sebuah benda.

Para ilmuwan mengukur berat planet berdasarkan berapa kuat gravitasi bumi tersebut sebelum akhirnya mengetahui massa planet. Massa akan tetap sama ketika kita berada di Bumi dan di Mars. Karena massa diukur berdasarkan jumlah materi yang terdapat di tubuh. Berat akan berbeda karena gaya gravitasi di tiap planet berbeda.

Konstanta gravitasi digunakan untuk mengukur gaya tarik menarik antara dua benda yang berkaitan, yang kemudian digunakan sebagai dasar Hukum Newton. Konstanta gravitasi ditemukan oleh Henry Cavendish, seorang ilmuwan di abad 18. Ia menemukan konstanta gravitasi dengan melakukan eksperimen menggunakan dua bola logam yang bermassa sama.

Konstanta gravitasi dikenal dengan G, tersebut sebesar 6,674 x 10 -11 meter kubik per kilogram kuadrat. Misalnya, untuk mengetahui massa planet bumi, kita perlu menghitung percepatan bumi dikalikan dengan jari-jari bumi yang dikuadratkan. Lalu, kita membaginya dengan konstanta gravitasi. Kita akan menemukan rumus :

mb= gr2/G

Hmmm, rumit ya?

Mengukur Massa Bintang

Bintang

Gravitasi tidak hanya sebatas digunakan untuk mengukur massa planet. Kita bisa mengukur bintang tetapi dengan rumus yang berbeda. Contohnya, kita akan menghitung massa matahari. Dalam menghitung massa matahari kita akan menggunakan hukum gravitasi universal dan hukum Kepler 3. Berbeda dengan cara mengukur massa planet.

Pada abad 21, pengukuran perkembang dengan menggunakan pelensaan gravitasi. Sebelumnya, para astronom menggunakan cara tradisional yang dijelaskan sebelumnya. Mereka perlu menghitung bintang yang mengorbit massa yang sama.

Tahun 2004, metode pengukuran bintang dikembangkan. Para peneliti menggunakan lensa mikro gravitasi. Melalui lensa tersbut, para peneliti dapat menghitung massa bintang melalui efek cahaya yang ditimbulkan saat melewati bintang tersebut.

Saat ini pengukuran massa bintang sudah mengalami kemajuan. Untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, kita tidak hanya mengetahui sifat-sifat bintang saja. Kita juga perlu mengetahui planet-planet yang mengorbit pada bintang. Metode terbarunya dibuat untuk misi antariksa Gaia dari European Space Agency (ESA). Misi tersebut adalah memetakan bintang-bintang di galaksi Bimasakti.

Keivan Stassun, profesor fisika dan astronomi mengatakan mereka menghitung dari total cahaya dari bintang dan paralaksnya untuk menemukan diameter bintang tersebut. Lalu, mereka akan menelit cahaya bintang saat berkedip utnuk mengetahui gravitasi permukaannya. Sehingga, melalui keduanya, mereka akan menghitung total massa bintang tersebut.

Para peneliti dan astronom sudah melakukan uji coba dengan 675 bintang, dan metode tersebut ternyata akurat. Akurasi metode tersebut 10 sampai 25 persen. Metode ini sebenarnya merupakan pengembangan dari metode-metode sebelumnya. Saat ini, sudah ada banyak penelitian untuk mengembangkan pengukuran massa suatu bintang.

Kesimpulan

Bagaimana ilmuwan mengukur massa planet tidak terlepas dari besar berat dan gaya tarik gravitasi dari suatu planet. Semakin kuat ia menarik benda-benda disekitarnya, maka ia tentu memiliki berat yang besar. Misalnya, gaya gravitasi dari merkurius lebih kecil daripada Bumi.

Sedangkan gravitasi Bumi lebih kecil dibanding Jupiter. Sehingga, berat tubuh kita akan berbeda di ketiga planet tersebut. Tidak hanya massa planet, gravitasi juga diperlukan untuk menghitung massa bintang. Pengukuran massa bintang saat ini mengalami kemajuan yang pesat. Bahkan, ada metode untuk mengukur massa alam semesta.

Sumber:

  • Bagaimana Menentukan Massa & Jarak Bintang? – Langit Selatan.
  • How Do We Weigh Planets? – Space Place NASA.
  • Metode Baru untuk Mengukur Massa Bintang – Info Astronomi.

(Diakses 29 April 2020)