Planet Mana Paling Hampir dengan Bumi? Jawapannya Tidak Dijangka!

Sewaktu kita di sekolah rendah, kita pernah belajar tentang ahli-ahli dalam sistem suria seperti planet, komet, meteor dan bulan. Berdasarkan ilmu sains sekolah rendah yang kita pelajari, terdapat 9 planet dalam sistem suria (8 planet untuk silibus baharu) iaitu Utarid, Zuhrah, Bumi, Marikh, Musytari, Zuhal, Uranus, Neptun dan Pluto (Pluto tidak disebut dalam silibus baharu).

Kesemua planet ini mengorbit Matahari pada orbit masing-masing dengan jarak tertentu dari Matahari. Kita juga belajar tentang tertib susunan planet ini berdasarkan jarak masing-masing daripada Matahari bermula dengan Utarid, diikuti oleh Zuhrah dan seterusnya sehingga planet Pluto.

Oleh itu, jika kita ditanya soalan yang berbunyi ‘planet manakah paling hampir dengan Matahari?’. Sudah tentu jawapannya ialah planet Utarid. Planet Utarid mempunyai orbit paling kecil di antara planet-planet dalam sistem suria. Jawapan yang logik dan masuk akal. Soalan pun agak senang.

Planet Sebelah Bumi Bukan yang Paling Hampir dengan Kita?

Bagaimana pula dengan soalan ini ‘planet manakah paling hampir dengan Bumi?’. Jawapan yang mungkin kita akan congak ialah Zuhrah atau Marikh. Oleh sebab Bumi ialah planet ketiga dari Matahari, Zuhrah dan Marikh pula masing-masing ialah planet kedua dan keempat dari Matahari, sudah tentu salah satunya ialah planet terdekat dengan Bumi.

Berdasarkan simulasi astronomi (SkySafari 6), jarak Zuhrah daripada Matahari ialah 108 juta km manakala jarak Marikh daripada Matahari pula ialah 228 juta kilometer. Jarak Bumi ke Matahari pula ialah 150 juta km. Dengan menggunakan sedikit matematik, kita akan membuat rumusan bahawa Zuhrah ialah planet paling hampir dengan Bumi. Jaraknya ialah 42 juta km dari Bumi sedangkan Marikh ialah 78 juta km dari Bumi.

Namun berdasarkan kajian 3 saintis yang diterbitkan dalam Physics Today, mereka mendapati bahawa kedua-dua planet ini bukanlah planet paling hampir dengan Bumi tetapi planet Utarid ialah planet paling hampir dengan Matahari. Eh? Kenapa pula?

Secara purata, jarak Utarid ke Matahari ialah 63 juta km. Kalau dibuat kira-kira, sepatutnya jarak Bumi ke Utarid ialah 87 juta km. Tapi mengapa pula Utarid lebih hampir dengan Bumi? Bahkan menurut laman web NASA (sebelum kertas kajian ini diterbitkan), planet Zuhrah adalah planet paling hampir dengan Bumi. Jadi, di mana salahnya?

Berdasarkan pengiraan kita tadi, kita mengandaikan Utarid, Zuhrah, Bumi dan Marikh berada dalam satu garis lurus dari Matahari. Namun secara realiti, kesemua planet bergerak mengelilingi Matahari dalam orbit masing-masing dengan tempoh pusingan yang berbeza. Ini bermaksud, ada waktu, Zuhrah berada ‘di belakang’ Matahari dan Utarid berada ‘di hadapan’ Matahari seperti dalam simulasi 1 di bawah. Pada waktu lain pula, Zuhrah berada dekat dengan Bumi manakala Utarid berada di sebalik Matahari seperti dalam simulasi 2.

Simulasi 1
Simulasi 2

Jika diperhatikan, pada waktu tertentu, Utarid lebih dekat dengan Bumi berbanding Zuhrah dan pada waktu lain, Zuhrah lebih dekat dengan Bumi berbanding Utarid. Begitu juga dengan Marikh. Kadang-kadang, Marikh lebih dekat dengan Bumi berbanding Utarid dan Zuhrah seperti dalam simulasi 3.

Simulasi 3

Haa. Maksudnya, Zuhrah bukanlah secara mutlak berada pada jarak paling dekat dengan Bumi. Daripada pemerhatian ini, 3 orang saintis tersebut mula menulis beberapa rumus fizik dan menjalankan simulasi pergerakan planet-planet dalam sistem suria. Mereka menghitung planet manakah yang berada paling hampir dengan Bumi dalam waktu yang paling lama. Mengikut perhitungan mereka, Utarid ialah planet yang paling lama berada paling hampir dengan Bumi. Zuhrah berada di tempat kedua dan Marikh berada di tempat ke tiga. Secara purata, jarak ke Bumi bagi Utarid ialah 1.039 AU, Zuhrah ialah 1.136 AU dan Marikh ialah 1.701 AU. (1 AU = 150 juta km).

Manakala purata masa paling hampir dengan Bumi berdasarkan simulasi 10 ribu tahun, Utarid berada sekitar 4.6 ribu tahun (46%) paling hampir dengan Bumi, Zuhrah 3.6 ribu tahun (36%), Marikh 1.8 ribu tahun (18%).

Bagaimana hal ini boleh berlaku?

Planet mengorbit Matahari disebabkan oleh tarikan graviti. Berdasarkan Hukum Kegravitian Semesta Newton, lebih kecil jarak antara planet dengan Matahari, lebih kuat tarikan graviti. Apabila tarikan graviti lebih kuat, maka planet akan mengorbit Matahari dengan lebih pantas. Planet yang lebih hampir dengan Matahari mempunyai tempoh yang lebih singkat berbanding planet yang lebih jauh daripada Matahari. Hal ini juga disebut oleh Johannes Kepler dalam hukum Kepler ketiga.

Berdasarkan hukum graviti di atas, Utarid akan berpusing mengelilingi Matahari dengan lebih laju berbanding planet Zuhrah dan planet-planet lain. Anda boleh gunakan simulasi di bawah untuk melihat pergerakan planet dalam sistem suria.

Simulasi: https://www.solarsystemscope.com/

Selepas mendapatkan keputusan di atas, para saintis ini menghitung pula planet yang paling dekat dengan planet-planet lain. Sebagai contoh Musytari, kita mungkin meneka bahawa Marikh atau Zuhal ialah yang paling hampir. Namun berdasarkan simulasi, Utarid ialah planet paling hampir dengan kesemua planet dalam sistem suria! Menakjubkan!

Analoginya, merujuk semula kepada situasi Bumi tadi, kita boleh andaikan Utarid, Zuhrah dan Marikh ialah jiran rumah bagi Bumi. Zuhrah dan Marikh masing-masing tinggal di sebelah kanan dan kiri Bumi. Tapi Utarid yang paling kerap menjenguk Bumi! Zuhrah dan Marikh pula selalu keluar jauh dari rumah. Rajin-rajinlah kita bertanya khabar dengan jiran-jiran kita. Jangan duduk terperap saja!

Jadual 1 menunjukkan jarak antara setiap planet dengan planet lain berdasarkan 3 kaedah iaitu simulation, PCM dan Old Methods. PCM merujuk kepada Point-Circle Method yang digunakan untuk pengiraan dalam kajian tersebut. Simulation pula merujuk kepada hasil daripada simulasi menggunakan Python. Old methods merujuk pada kaedah tradisional iaitu kaedah yang kita gunakan dalam pengiraan di atas. Unit yang digunakan ialah AU (1 AU = 150 juta km)

Rujukan:

  1. Artikel berkaitan: https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.3.20190312a/full/
  2. Perkongsian secara visual oleh salah seorang saintis yang terlibat. https://www.youtube.com/watch?v=GDgbVIqGADQ
Total
74
Shares
Leave a Reply

Your email address will not be published.

Related Posts