BAB 2 ORBIT DAN SIFAT FISIS ASTEROID

BAB 2 ORBIT DAN SIFAT FISIS ASTEROID
2.1 Asteroid
Definisi kata Asteroid adalah star-like atau seperti bintang. Definisi ini
menjelaskan penampakan visual asteroid dari teleskop namun tidak sesuai dengan
sifat fisisnya. Asteroid yang dulu disebut dengan planet kecil atau minor planet,
kini setelah pendefinisian ulang planet pada International Astronomical Union
(IAU) tahun 2006 diubah istilahnya menjadi small solar-system bodies atau benda
kecil tata surya.
Kandungan mineral yang dimilikinya dapat membuat asteroid sebagai sumber
bahan baku. Sehingga tidak perlu lagi membawa bahan baku dari bumi jika ingin
membangun koloni di luar angkasa. Besi, Nikel, susunan karbon dan bahkan air
terkandung dalam asteroid.
Berbeda dengan planet, asteroid memiliki ukuran yang lebih kecil dan asimetris.
Tetapi karena komposisi yang dimilikinya mirip dengan planet, muncul ide bahwa
Asteroid berasal dari pecahan planet yang berbenturan dengan benda kecil atau
pecahan dari proses bertabraknya benda angkasa. Namun, asteroid juga diprediksi
sebagai sisa komet yang telah habis menjalani masa hidupnya. Ide ini muncul
karena beberapa asteroid memiliki orbit yang serupa dengan orbit komet.
Berdasarkan variasi warnanya, asteroid dibagi menjadi beberapa kelas taksonomi.
Berbagai usaha telah dilakukan untuk menyetarakan kelas-kelas ini dengan kelas
meteorit yang memiliki kemiripan dalam profil spektranya. Tipe C (dari
Carbonaceous) yang mendominasi populasi asteroid hingga 60% memiliki warna
biru, hampir datar tidak berfitur, mirip dengan meteorit jenis chondrit
carbonaceous. Tipe S (Silicaceous) mendominasi populasi kedua memiliki warna
yang lebih merah, dan spektra seperti meteorit besi-batuan. Kedua tipe ini adalah
6
jenis yang mencakup sebagian besar asteroid. Jenis lainnya yang lebih sedikit
adalah Tipe E untuk enstatite, M untuk mettalic, dan R untuk red.
2.2 Kecerlangan
Kecerlangan tampak dari asteroid bergantung oleh ukuran objek dan jarak dari
bumi. Karena asteroid dan Bumi selalu bergerak, maka dibuatlah istilah
magnitudo mutlak yang mengindikasikan kecerlangan intrinsik, bergantung pada
jaraknya. Dikatakan magnitudo mutlak asteroid berarti magnitudo asteroid yang
diandaikan 1 AU dari Bumi. Beberapa peneliti menggunakan simbol g, H atau
simbol B(1,0) untuk magnitudo mutlak di dalam biru dan V(1,0) untuk kuning
atau visual. Pada tugas akhir ini, digunakan simbol H seperti yang dipakai oleh
program NEA dari NASA sebagai sumber data.
Kecerlangan tampak tidak hanya bergantung pada jarak dan ukuran asteroid,
tetapi juga dipengaruhi oleh derajat iluminasinya atau fase dari asteroid. Seperti
bulan pada fase penuh lebih terang dibandingkan dengan saat fase bulan sabit,
kecerlangan asteroid juga dipengaruhi posisi orbit asteroid ketika diamati.
Kecerlangan pada fase penuh adalah 0,3 magnitudo lebih terang dibandingkan
dengan fase parsialnya.
Bentuk yang tidak beraturan dan rotasinya mengakibatkan kecerlangan tampak
berubah-ubah. Dengan mengamati perubahan ini pada setiap waktu, dapat
ditentukan bentuk dari asteroid. Namun tidak sesederhana yang dikira, bentuk dan
amplitudo dari kurva cahaya juga bergantung pada sumbu rotasi asteroid.
Sehingga diperlukan pengambilan kurva cahaya pada beberapa bagian orbit
asteroid.
Albedo atau daya pantul permukaan asteroid yang diberi simbol p juga
mempengaruhi kecerlangannya. Beberapa asteroid dapat memantulkan 3 atau 4%
cahaya matahari yang menyinarinya. Asteroid lain mampu memantulkan 40% dari
cahaya datang bergantung dengan komposisi mineral pada permukaan asteroid.
Cahaya matahari yang tidak dipantulkan diserap oleh asteroid yang menyebabkan
asteroid memanas hingga mencapai titik kesetimbangan. Lalu panas yang berlebih
7
diradiasikan sebagai radiasi inframerah. Karena albedo bergantung pada
komposisi mineral asteroid, maka dapat dibedakan berdasarkan kelas spektralnya.
2.3 Diameter Asteroid
Dari data pengamatan, Bowell dan Lumme tahun 1979 membuat sebuah
persamaaan empiris untuk menghubungkan diameter asteroid dengan albedo p dan
magnitudo mutlak H asteroid. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut
log d = 3,122 − 0,5log p − 0, 2 H
(2.1)
Rentang diameter untuk asteroid berkisar antara ratusan meter hingga beberapa
kilometer.
2.4 Kerapatan
Kerapatan
masing-masing
jenis
dapat
ditentukan
jika
telah
diketahui
komposisinya. Asteroid yang terdiri dari batuan memiliki kerapatan ~2000 hingga
3000 kg m-3 (Hilton 2002) , dan besi ~8000 kg m-3. Namun ada beberapa asteroid
yang memiliki kerapatan lebih rendah (~500 – 1500 kg m-3) yaitu yang memiliki
es sebagai komposisi terbesarnya.
2.5 Meteorit
Istilah meteorit ini berlaku untuk asteroid yang jatuh sampai ke permukaan bumi.
Meteor adalah segaris cahaya yang tampak di langit yang disebabkan oleh
meteoroid yang menghujam atmosfer bumi dan terbakar karenanya. Sebagian dari
“bintang jatuh” yang dilihat ini adalah berupa partikel yang tidak lebih besar dari
debu atau pasir. Sebagian meteoroid yang berukuran lebih besar mampu
menembus atmosfer bumi hingga membentur permukaan bumi yang menjadi
meteorit.
Seperti yang telah dikatakan pada awal penjelasan bahwa asteroid yang beredar
berkaitan dengan meteorit yang ditemukan di bumi. Sehingga dapat ditelaah
8
komposisi asteroid dengan meneliti komposisi meteorit sesuai dengan spektra
yang cocok dengannya.
Tabel 2-1 Klasifikasi meteorit berdasarkan komposisi mineralnya
No.
1.
Kelas
Sub-Kelas
Besi
Jenis
Hexahedrite
Nickel 4-6%
(siderite)
Logam ~ 95%
Octahedrite
Nikel 6 – 14%
Kaya akan Nikel
Nikel > 10%
ataxite
2.
Penandaan
hingga 66%
Besi-Batu
Pallasite
Mengandung
(siderolite)
Siderophyte
silikat,
beberapa
Lodranit
dengan
logam
bebas
Mesosiderit
3.
Batuan
Achondrite
(aerolite)
Aubrite (enstatite)
Rendah Kalsium
Diogenites (hypersthene)
Chassignite (olivine)
Ureilites (olivine-pigeonite)
Angrite
Kaya Kalsium
Nakhalite
Chondrite
Howardite
Achondrite
Eucrite
Basaltic
Enstatite (E)
Chondrite biasa
Olivie-bronzite (H)a
Olivine-hypersthene (L , L)
9
Carbonaceous (C1, C2, C3)
atau (CI, CM, CO, CV)
Mengandung
air,
karbon, silikat dan
logam
Tabel 2-2 Kelas spektral dan rentang albedo
No.
Kelas
Rentang
Spektral
Albedo
Warna dan
Profil
Spektra
biru,
1.
Tipe C
0,03 – 0,07
hampir datar
tidak berfitur
2.
Tipe S
0,1 – 0,2
Tipe M
0,10 – 0,18
Tipe E
0,25 – 0,6
5.
Tipe R
0,16 – 0,25
6.
Tipe U
bermacammacam
dengan
Meteorit
carbonaceous
carbon
chondrit
absorbsi Fe2+
logam
kemerahan
Serupa
silikat dan
silikat dan
tidak berfitur
4.
Mineral
kemerahan,
sedikit
3.
Komposisi
logam, atau
logam dan
silikat
netral
besi batuan
nikel-besi
enstatite
chondrit
datar
silikat
enstatite
tidak berfitur
netral
achondrit
merah
fitur yang kuat
tidak biasa
silikat Fe2+
belum
diketahui
bermacam-
belum
macam
diketahui
2.6 Orbit Asteroid
Berkaitan dengan posisi orbitnya, gugus asteroid dapat dikelompokkan menjadi
asteroid di sabuk utama (Main Belt) yang terletak di antara orbit Jupiter dan Mars
(antara 2 sampai 3,7 AU), di titik kesetimbangan (titik Lagrange) antara Jupiter
dan Matahari yang dikenal dengan kelompok Troyan dan terakhir adalah AAA
10
(Apollo,Amor,Aten) yang dapat berpotongan orbit dengan Venus, Mars dan
Bumi. Kriteria yang lebih rinci untuk gugus asteroid berdasarkan orbitnya dapat
dilihat pada Tabel 2-3 yang disusun oleh Zellner(1979), Kresak(1979) dan
Shoemaker et al. (1979).
Tabel 2-3 Kriteria gugus asteroid menurut Zellner(1979), Kresak(1979) dan
Shoemaker et al. (1979)
No
Zona
Asteroid
Krietia
Model
1.
A1
Aten
a< 1,0, Q > 0,983
Shoemaker
dkk
2.
A2
Apollo
a ≥ 1,0 , q ≤ 1,017
Shoemaker
dkk
3.
A3
Amor
a > 1,0 , 1,017< q ≤ 1,3
Shoemaker
dkk
4.
Hu
Hungaria
1,82 < a < 2, e < 0,5 dan i >160
Zellner
5.
Ph
Phoceas
2,25 < a < 2,50, e < 0,35 dan i >170
Zellner
6.
Fl
Floras
2,06 < a < 2,29 dan i <100
Zellner
7.
Ny
Nysa
a ≈ 2,43, e ≈ 0,17 dan i ≈ 30
Zellner
8.
I
Main Belt I
2,06 < a < 2,50, e < 0,35 dan i <300
Zellner
0
Zellner
9.
II
Main Belt II
10.
Eos
Eos
11.
Ko
12.
13.
14.
2,50 < a < 2,82, e < 0,35 dan i <30
e ≈ 0,17 dan i ≈ 100
Zellner
Kronis
a ≈ 2,85, e ≈ 0,05 dan i ≈ 20
Zellner
Th
Themis
a ≈ 3,13, e ≈ 0,15 dan i ≈ 10
Zellner
III
Main Belt III
2,82 < a < 3,27
IV
Main Belt IV
a ≈ 3,01
Zellner
0
3,27 < a < 3,65, e < 0,35 dan i <30
Zellner
0
15.
Hi
Hildas
3,80 < a < 4,2, e < 0,35 dan i <30
Zellner
16.
T
Trojan
5,31 < Q < 5,96 dan 4,41< q <5,15
Kresak
17.
Z
Exceptional
Tak terdefinisi
11