Continental Drift

Dari Apungan Benua sampai Arus Konveksi

Continental Drift: Benua-benua tidak diam ditempatnya

Sejarah teori apungan benua dimulai oleh Francis Bacon yang pada tahun 1620 membuat peta dunia yang menekankan adanya kemiripan garis tepi dari benua-benya yang dipisahkan oleh Samudra Atlantik. Kemiripan dari garis tepi tersebut diduga akibat Benua Amerika yang ada di sebelah barat Atlantik dan Benua Afrika yang ada di sebelah timur Samudra Atlantik saling memisahkan diri. Tetapi pada tahun 1668, Father Francois Placet menyangah hal tersebut dengan mengatakan bahwa Samudra Atlantik terbentuk semata-mata karena banjir Nuh. Sampai pada tahun 1800-an, kebanyakan dari para ahli geologi memegang aliran “Fixist” yang menyatakan bahwa sejak bumi terbentuk, cekungan samudra dan benua-benua tidak mengalami perpindahan sama sekali (tidak bergerak saling memisahkan diri). Untuk menerangkan mengapa di suatu tempat ada tinggian (pegunungan) dan di tempat lain ada rendahan (cekungan) Prat dan Airy (1855) mengunakan konsep Isostasi untuk menerangkan pembentukan pegunungan dan cekungan, sedangkan Eduard Suess (1904-1924) menerangkan pembentukan cekungan samudra sebagai hasil dari peruntuan daratan penghubung. Dalam hal ini, Eduard berpendapat bahwa keserupaan flora dan fauna di Benua Amerika dan Afrika yang sekarang dipisahkan oleh Samudra Atlantik (selanjutnya dibahas di bukti paleontologi pada tulisan ini) disebabkan karena keberadaan daratan penghubung antara keduanya yang runtuh (dan akibatnya terbentuknya sesar-sesar turun di cekungan samudra).

Berbeda dengan kaum “Fixist”, Taylor (1910) berpendapat bahwa kerak-kerak yang ada berada pada posisi saat ini disebabkan oleh adanya gaya deformasi yang dihasilkan dari kekuatan pasang surut. Kemudian pada tahun 1915, Alferd Wegener mempublikasikan idenya tentang kemungkinan benua-benua yang ada saat ini dulunya bersatu tetapi kemudian pecah melalui konsep pengapungan benua (continental drift) melalui buku “The Origin of the Continents and Oceans”. Benua-benua yang bermasa jenis rendah dianggap mengapung di atas lantai samudra yang lebih berat (dan kita tahu memang benar kerak samudra lebih “besar berat jenisnya” daripada “kerak benua”). Wegener menentang adanya keberadaan daratan penghubung yang kemudian runtuh menjadi kerak samudra dan konsep isostasi. Pembentukan rangkaian pegunungan yang terjadi akibat kontraksi tidak akan dapat menyebabkan gerakan horizontal sehingga menyebabkan terjadinya pegunungan. Meskipun demikian Wegener dalam bukunya yang ke empat masih mengalami kesulitan untuk menerangkan gaya yang menyebabkan benua-benua yang mengapung tersebut bergerak. Namun Wegener sempat menyatakan bahwa gaya penyebab gerakan benua adalah gaya yang sama dengan gaya yang menyebabkan rangkaian pengunungan lipatan.

Bukti pendukung gerakan benua-benua

Wegener mempublikasikan bukunya sebanyak empat kali, (edisi) dan mencantumkan banyak agrumen pendukung bahwa benua-benua yang ada saat ini pada awalnya satu.

• Keserupaan garis pantai benua-benua yang dipisahkan Samudra Atlantik

Keserupaan garis pantai benua-benua yang dipisahkan Samudra Atlantik menjadi pemikiran awal konsep pengapungan benua. Data-data struktur tektonik Paleozoikum yang di Amerika Utara dan Eropa, Afrika bagian selatan dan Amerika Selatan dikumpulkan untuk menunjukan kecocokan struktur antar benua-benua tersebut.

• Bukti Paleoiklim

Wegener menyertakan bukti-bukti paleoklimatologi pada bukunya yang ke empat. Suatu lapisan batuan yang diendapkan dapat menunjukan iklim lokasi pada saat batuan terebut diendapkan. Keberadaan glacier, keberadaan lapisan batubara yang mengindikasikan iklim tropis basah, serta keberadaan lapisan garam dan gipsum yang mengindikasikan iklim padang dari berbagai benua sepanjang Karbon dan Perm lalu dipetakan (Gambar 2).

• Bukti Paleontologi

Sebelum Wegener, para ahli paleontologi pernah mengumpulkan data yang memperlihatkan keserupaan flora dan fauna dari Benua Amerika Selatan dan Benua Afrika. Data-data tersebut memberikan bukri bahwa memang ada gabungan benua sehingga adanya keserupaan flora dan fauna di kedua benua tersebut (Gambar 3).

Lempeng Tektonik

Lempeng Tektonik adalah bagian teluar dari bumi yang bersifat masif, berbentuk iregular, dan padat, serta terdiri dari litosfer benua dan samudra. Litosfer adalah bagian bumi yang terdiri dari kerak dan mantel atas bagian atas (Gambar 4) Ukuran dari lempeng tektonik dapat beraneka ragam dengan ketebalan yang berkisar antara 15km pada litosfer samudra muda sampai sekitar 200km pada litosfer benua tua. Istilah Lempeng Tektonik tampaknya belum popular pada pada saat teori apungan benua diperkenalkan, pada saat itu istilah yang umum digunakan adalah kerak, baik oleh ahli-ahli aliran “fixist” ataupun pendukung teori apungan dunia.

Teori Tektonik Lempeng

Teori tekonik lempeng merupakan pengembangan dari teori pengapungan benua Wegener. Teori ini mengambarkan lempeng-lempeng yang berupa litosefer samudra dan benua yang berada di atas astenosfer, yang merupakan lapisan lunak mantel bagan atas yang memiliki temperatur tinggi dan dapat mengalir (plastis). Lempeng-lempeng tersebut bergerak di atas astenosfer melaluri “shearing motion” (Gambar 5).

Arus Konveksi sebagai Tenaga Pengerak Lempeng

Hubungan arus konveksi dan gerakan benua

Hipotesa pengapungan benua Wegener diteliti lebih lanjut oleh Arthur Holmes dan Alexander du Toit. Keduanya menggunakan dinamika arus konveksi untuk menjelaskan mekanisme penyebab gerakan benua. Du Toit menerangkan arus konveksi sebagai mekanisme penyebab peregangan kerak benua yang mengasilkan sistem rift (dan kita menjadi tahu mengapa pada cekungan samudra lazim terdapat blok-blok sesar turun), sistem kompresi, dan pelipatan yang menghasilkan pegunungan lipatan (Gambar 6). Sedangkan Holmes menyatakan bahwa kerak samudra yang semakin tua semakin berat akan menyusup ke bagian bawah kerak benua sehingga menyebabkan terbentuknya palung (Gambar 7). Mekanisme ini akan mempercepat arus konveksi sehingga terbentuknya pengunungan di sekitar batas benua terhadap kerak samudra.

Tenaga penggerak arus konveksi

Pada masa Wegener, kebanyakan ahli geologi percaya bahwa bumi kita bersifat padat dan terdiri dari bagian-bagian yang tidak dapat bergerak. Tetapi beberapa dekade kemudian, J. Tuzo Wilson (1968) menyatakan “bumi adalah benda yang hidup dan bergerak”, baik pada permukaan maupun bagian dalamnya dan sejak saat itu berbagai model dari arus konveksi telah dibuat. Arus konveksi bergerak ke mantel atas melalui bagian tengah dari kerak benua dan lama kelamaan membentuk zona pemekaran antarbenua (Gambar 7, Gambar 9: ridge). Mekanisme dari arus konveksi diperkirakan mirip dengan mekanisme konveksi ketika pemanasan air pada panci dilakukan (Gambar 8).

Konveksi pada interior bumi hanya dapat berlangsung jika terdapat sumber panas yang cukup. Panas di dalam bumi mungkin dapat berasal dari dua sumber utama, yaitu dari peluruhan radioaktif dan panas residual. Peluruhan radioaktif merupakan proses spontan yang terjadi ketika suatu isotop mengalami kehilangan partikel-partikel dari nukleusnya lalu membentuk isotop dari unsur yang lainnya. Peluruhan radioaktif secara alamiah terjadi pada unsur-unsur kimia seperti uranium, thorium, dan sebagainya dan akan meglepaskan energi panas yang secara lambat bermigrasi ke permukaan bumi. Panas residual merupakan energi gravitasi yang tersisa sejak masa pembentukan bumi melalui proses kompresi debu kosmis, tetapi mekanisme yang memungkinkan bahwa panas ini dapat terkonsentrasi pada daerah-daerah tertentu lalu menciptakan arus konveksi masih belum dapat dijelaskan dengan baik.

Basal Drag

Basal Drag merupakan istilah gerakan lempeng yang disebabkan oleh arus konveksi. Dalam hal ini, arus konveksi terjadi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer (Gambar 6), sehingga pergerakan didorong oleh gesekan (shearing) antara astenosfer dan litosfer (Gambar 5).

Slab suction

Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di daerah penunjaman di palung (trench) (Gambar 9). Slab suction ini bisa terjadi dalam kondisi geodinamik dimana basal drag terus bekerja pada lempeng lempeng tersebut memasuki mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada kedua sisi lempengan. Slab suction mempercepat gerakan lempeng yang awalnya disebabkan oleh basal drag.

Slab pull sebagai Mekanisme Pengerak Lempeng

Holmes (1944) menyatakan bahwa lempeng samudra yang semakin tua akan mengalami pertambahan berat berat. Sehingga gerakan lempeng juga mungkin disebabkan oleh berat lempeng yang mendingin dan memadat yang turun ke mantel di palung samudera (Gambar 9). Slab pull sendiri sangat mungkin menjadi salah satu gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Gerakan lempeng-lempeng dapat terjadi karena gabungan dari basal drag, slab suction, dan slab pull. Ketiganya juga dapat berperan untuk membentuk zona regangan di tengah lempeng yang memungkinkan terbentuknya terjadinya pemekaran.

Mekanisme Penyebab Gerakan Lainnya

Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological Society of America, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Diduga Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik disebabkan karena ketidakadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi efek seperti pasang seperti di Bumi.

Tiga jenis batas lempeng

Berbagai mekanisme yang ada dapat menyebabkan lempeng-lempeng yang ada saling berpisah, bergabung, dan bergeser. Ada tiga penggolongan utama batas lempeng dari cara interaksi lempeng-lempeng tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain (Gambar 10).

• Batas transform

Batas ini terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral atau dekstral. Contoh dari batas lempeng ini  adalah Sesar San Andreas di California (Gambar 11).

• Batas divergen

Batas ini terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid oceanic ridge dan zona rifting yang aktif adalah contoh batas divergen.

• Batas konvergen

Batas konvergen terjadi jika dua lempeng saling bergerak mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain atau kolisi jika kedua lempeng mengandung kerak benua (Gambar 13). Aktivitas vulkanik dan palung laut dapat muncul pada zona subduksi sebagai hasil interaksi konvergensi dari kedua lempeng. Contoh batas konvergen dapat dilihat di busur api dunia (ring of fire) (Gambar 14).

Lempeng Tektonik Dunia

 

Berikut ini merupakan lempeng-lempeng tektonik utama di dunia:

• Lempeng Afrika, meliputi Afrika.
• Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika.
• Lempeng Australia, meliputi Australia (merupakan satu kesatuan dengan India dan Antartika pada Jura Akhir).
• Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa.
• Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut.
• Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan.
• Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik.

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India, Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia. Oh ya, sebenarnya tiap lempeng itu biasanya tersusun oleh beberapa lempeng kecil yang sudah berkolisi (bergabung) dan saling mengunci sehingga batas antar lempeng-lempeng kecil tersebut tidak aktif lagi. Misalnya Pulau Jawa yang merupakan bagian dari Lempeng Mikro Sunda yang merupakan bagian dari Lempeng Eurasia memiliki bagian timur (~Jawa Timur) yang berasal dari belahan bumi selatan (masih satu bangsa dengan Australia) yang mulai menumbuk Jawa Tengah pada Kala Eosen Akhir dan berkolisi pada Kala Oligosen.

Siklus Wilson

Siklus Wilson (Gambar 16) merupakan suatu siklus yang menggambarkan interaksi antar lempeng mulai dari pemekaran suatu lempeng sampai pada tahap kolisi yang menyebabkan lempeng yang terpisah karena pemekaran tersebut bergabung lagi. Berikut ini merupakan tahapan-tahapan dalam siklus Wilson.

• Tahap 1: continental rifting dimulai, membentuk rift valley (dengan blok-blok sesar normal/turunnya) yang merupakan embrio samudra.
• Tahap 2: Tahap awal; terbentuk teluk sempit (biasanya danau terlebih dahulu, ketika air bukaan rift terhubung dengan lautan maka disebut dengan teluk).
• Tahap 3: Tahap akhir, samudra luas dengan passive continental margin di kedua sisi.
• Tahap 4a: Penutupan samudra dimulai dengan pembentukan batas subduksi baru pada lempeng samudra. Tahap 4b: terbentuk busur kepulauan gunungapi di dekat batas subduksi.
• Tahap 5: Konvergensi busur kepulauan. Batas subduksi baru di dekat batas benua mengakibatkan busur kepulauan gunungapi bertumbukan dengan benua.
• Tahap 6: Konvergensi benua-benua menghasilkan pegunungan.

Sumber  Wei Min Han

Big Bang Theory

Teori Tata Surya dan teori big bang.

A. Big bang

1. Gagasan Kuno Abad 19: Alam Semesta Kekal Gagasan yang umum di abad 19 adalah bahwa alam semesta merupakan kumpulan materi berukuran tak hingga yang telah ada sejak dulu kala dan akan terus ada selamanya. Selain meletakkan dasar berpijak bagi paham materialis, pandangan ini menolak keberadaan sang Pencipta dan menyatakan bahwa alam semesta tidak berawal dan tidak berakhir. Materialisme adalah sistem pemikiran yang meyakini materi sebagai satu-satunya keberadaan yang mutlak dan menolak keberadaan apapun selain materi. Berakar pada kebudayaan Yunani Kuno, dan mendapat penerimaan yang meluas di abad 19, sistem berpikir ini menjadi terkenal dalam bentuk paham Materialisme dialektika Karl Marx. Para penganut materalisme meyakini model alam semesta tak hingga sebagai dasar berpijak paham ateis mereka. Misalnya, dalam bukunya Principes Fondamentaux de Philosophie, filosof materialis George Politzer mengatakan bahwa “alam semesta bukanlah sesuatu yang diciptakan” dan menambahkan: “Jika ia diciptakan, ia sudah pasti diciptakan oleh Tuhan dengan seketika dan dari ketiadaan”. Ketika Politzer berpendapat bahwa alam semesta tidak diciptakan dari ketiadaan, ia berpijak pada model alam semesta statis abad 19, dan menganggap dirinya sedang mengemukakan sebuah pernyataan ilmiah. Namun, sains dan teknologi yang berkembang di abad 20 akhirnya meruntuhkan gagasan kuno yang dinamakan materialisme ini. 2. Astronomi Mengatakan: Alam Semesta Diciptakan Pada tahun 1929, di observatorium Mount Wilson California, ahli astronomi Amerika, Edwin Hubble membuat salah satu penemuan terbesar di sepanjang sejarah astronomi. Ketika mengamati bintang-bintang dengan teleskop raksasa, ia menemukan bahwa mereka memancarkan cahaya merah sesuai dengan jaraknya. Hal ini berarti bahwa bintang-bintang ini “bergerak menjauhi” kita. Sebab, menurut hukum fisika yang diketahui, spektrum dari sumber cahaya yang sedang bergerak mendekati pengamat cenderung ke warna ungu, sedangkan yang menjauhi pengamat cenderung ke warna merah. Selama pengamatan oleh Hubble, cahaya dari bintang-bintang cenderung ke warna merah. Ini berarti bahwa bintang-bintang ini terus-menerus bergerak menjauhi kita. Jauh sebelumnya, Hubble telah membuat penemuan penting lain. Bintang dan galaksi bergerak tak hanya menjauhi kita, tapi juga menjauhi satu sama lain. Satu-satunya yang dapat disimpulkan dari suatu alam semesta di mana segala sesuatunya bergerak menjauhi satu sama lain adalah bahwa ia terus-menerus “mengembang”. Agar lebih mudah dipahami, alam semesta dapat diumpamakan sebagai permukaan balon yang sedang mengembang. Sebagaimana titik-titik di permukaan balon yang bergerak menjauhi satu sama lain ketika balon membesar, benda-benda di ruang angkasa juga bergerak menjauhi satu sama lain ketika alam semesta terus mengembang. Sebenarnya, fakta ini secara teoritis telah ditemukan lebih awal. Albert Einstein, yang diakui sebagai ilmuwan terbesar abad 20, berdasarkan perhitungan yang ia buat dalam fisika teori, telah menyimpulkan bahwa alam semesta tidak mungkin statis. Tetapi, ia mendiamkan penemuannya ini, hanya agar tidak bertentangan dengan model alam semesta statis yang diakui luas waktu itu. Di kemudian hari, Einstein menyadari tindakannya ini sebagai ‘kesalahan terbesar dalam karirnya’. Apa arti dari mengembangnya alam semesta? Mengembangnya alam semesta berarti bahwa jika alam semesta dapat bergerak mundur ke masa lampau, maka ia akan terbukti berasal dari satu titik tunggal. Perhitungan menunjukkan bahwa ‘titik tunggal’ ini yang berisi semua materi alam semesta haruslah memiliki ‘volume nol’, dan ‘kepadatan tak hingga’. Alam semesta telah terbentuk melalui ledakan titik tunggal bervolume nol ini. 3. Big bang Ledakan raksasa yang menandai permulaan alam semesta ini dinamakan ‘Big Bang’, dan teorinya dikenal dengan nama tersebut. Perlu dikemukakan bahwa ‘volume nol’ merupakan pernyataan teoritis yang digunakan untuk memudahkan pemahaman. Ilmu pengetahuan dapat mendefinisikan konsep ‘ketiadaan’, yang berada di luar batas pemahaman manusia, hanya dengan menyatakannya sebagai ‘titik bervolume nol’. Sebenarnya, ‘sebuah titik tak bervolume’ berarti ‘ketiadaan’. Demikianlah alam semesta muncul menjadi ada dari ketiadaan. Dengan kata lain, ia telah diciptakan. Fakta bahwa alam ini diciptakan, yang baru ditemukan fisika modern pada abad 20, telah dinyatakan dalam Alqur’an 14 abad lampau: “Dia Pencipta langit dan bumi” (QS. Al-An’aam, 6: 101) Teori Big Bang menunjukkan bahwa semua benda di alam semesta pada awalnya adalah satu wujud, dan kemudian terpisah-pisah. Ini diartikan bahwa keseluruhan materi diciptakan melalui Big Bang atau ledakan raksasa dari satu titik tunggal, dan membentuk alam semesta kini dengan cara pemisahan satu dari yang lain. Big Bang, Fakta Menjijikkan Bagi Kaum Materialis Big Bang merupakan petunjuk nyata bahwa alam semesta telah ‘diciptakan dari ketiadaan’, dengan kata lain ia diciptakan oleh Allah. Karena alasan ini, para astronom yang meyakini paham materialis senantiasa menolak Big Bang dan mempertahankan gagasan alam semesta tak hingga. Alasan penolakan ini terungkap dalam perkataan Arthur Eddington, salah seorang fisikawan materialis terkenal yang mengatakan: “Secara filosofis, gagasan tentang permulaan tiba-tiba dari tatanan Alam yang ada saat ini sungguh menjijikkan bagi saya”. Seorang materialis lain, astronom terkemuka asal Inggris, Sir Fred Hoyle adalah termasuk yang paling merasa terganggu oleh teori Big Bang. Di pertengahan abad 20, Hoyle mengemukakan suatu teori yang disebut steady-state yang mirip dengan teori ‘alam semesta tetap’ di abad 19. Teori steady-state menyatakan bahwa alam semesta berukuran tak hingga dan kekal sepanjang masa. Dengan tujuan mempertahankan paham materialis, teori ini sama sekali berseberangan dengan teori Big Bang, yang mengatakan bahwa alam semesta memiliki permulaan. Mereka yang mempertahankan teori steady-state telah lama menentang teori Big Bang. Namun, ilmu pengetahuan justru meruntuhkan pandangan mereka. Pada tahun 1948, Gerge Gamov muncul dengan gagasan lain tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti yang ‘seharusnya ada’ ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut ‘radiasi latar kosmis’, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang. Penzias dan Wilson dianugerahi hadiah Nobel untuk penemuan mereka. Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit Cosmic Background Explorer. COBE ke ruang angkasa untuk melakukan penelitian tentang radiasi latar kosmis. Hanya perlu 8 menit bagi COBE untuk membuktikan perhitungan Penziaz dan Wilson. COBE telah menemukan sisa ledakan raksasa yang telah terjadi di awal pembentukan alam semesta. Dinyatakan sebagai penemuan astronomi terbesar sepanjang masa, penemuan ini dengan jelas membuktikan teori Big Bang. Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium. Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang diterima oleh masyarakat ilmiah. Model Big Bang adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam semesta ini telah diciptakan oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa cacat: Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihtatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang. (QS. Al-Mulk, 67:3)

B. TEORI TERJADINYA TATA SURYA
Kita tak akan pernah mengetahui bagaimana penciptaan tata surya yang sebenarnya dan bagaimana prosesnya.Tapi seiring berkembangnya ilmu pengetahuan manusia,muncullah berbagai teori tentang terjadinya tata surya.Diantara teori tersebut adalah;
1.Teori Nebulae (Kant dan Leplace)
Immanuael Kant (1749-1827) seorang ahli filsafat Jerman membuat suatu hipotesis tentang terjadinya tata surya.Dikatakan olehnya bahwa di jagat raya terdapat gumpalan kabut yang berputar perlahan-lahan.Bagian tengah kabut itu lama-kelamaan berubah menjadi gumpalan gas yang kemudian menjadi matahari dan bagian kabut sekitarnya menjadi planet-planet dan satelitnya.
Pada waktu yang hampir bersamaan,secara kebetulan seorang Fisikawan berkebangsaan Perancis ,Pierre Simon de Leplace,mengemukakan teori yang hampir sama.Menurutnya,tata surya berasal dari kabut panas yang berpilin.Karena pilinannya itu berupa kabut yang membentuk bentukan bulat seperti bola yang besar.Makin mengecil bola itu,makin cepat pula pilinannya.Akibatnya bentuk bola itu memepat pada kutubnya dan melebar di bagian ekuatornya,bahkan sebagian massa gas di ekuatornya itu menjauh dari gumpalan intinya yang kemudian membentuk gelang-gelang dan berubah menjadi gumpalan padat.Itulah yang disebut planet-planet dan satelitnya.Sedangkan bagian inti kabut tetap berbentuk gas pijar yang kita lihat seperti sekarang ini.
Karena kemiripan antara teori Kant dan Leplace,maka Teori Nebulae atau Teori Kabut ini juga dikenal dengan Teori Kant dan Leplace.
2.Teori Awan Debu (van Weizsaecker)
Pada tahun 1940 seorang ahli astronomi Jerman bernama Carl von Weizsaeker mengembangkan suatu teori yang dikenal dengan Teori Awan Debu (The Dust-Cloud Theory).Teori ini kemudian disempurnakan lagi oleh Gerard P.Kuiper (1950),Subrahmanyan Chandrasekhar,dan lain-lain.
Teori ini mengemukakan bahwa tata surya terbentuk dari gumpalan awan gas dan debu.Sekarang ini di alam semesta bertebaran gumpalan awan seperti itu.Lebih dari 5 milyar tahun yang lalu,salah satu gumpalan awan itu mengalami pemampatan.Pada proses pemampatan itu partikel-partikel debu tertarik ke bagian pusat awan itu,membentuk gumpalan bola dan mulai berpilin.Lama-kelamaan gumpalan gas itu memipih menyerupai bentuk cakram yang tebal di bagian tengah dan lebih tipis di bagian tepinya.
Partikel-partikel di bagian tengah cakram itu kemudian saling menekan,sehingga menimbulkan panas dan menjadi pijar.Bagian inilah yang disebut matahari.
Bagian yang lebih luar berpusing sangat cepat,sehingga terpecah-pecah menjadi banyak gumpalan gas dan debu yang lebih kecil.Gumpalan kecil ini juga berpilin.Bagian ini kemudian membeku dan menjadi planet-planet dan satelit-satelitnya.
3.Teori Planetesimal (Moulton dan Chamberlin)
Thomas C.Chamberlin (1843-1928),seorang ahli Geologi serta Forest R.Moulton (1872-1952) seorang ahli Astronomi,keduanya berasal dari Amerika Serikat.Teorinya dikenal sebagai Teori Planetesimal (Planet Kecil),karena planet terbentuk dari benda padat yang memang sudah ada.
Teori ini mengatakan,matahari telah ada sebagai salah satu dari bintang-bintang.Pada suatu masa,ada sebuah bintang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu jauh.Akibatnya,terjadilah peristiwa pasang naik pada permukaan matahari maupun bintang itu.Sebagian dari massa matahari tertarik kearah bintang.
Pada waktu bintang itu menjauh,menurut Moulton dan Chamberlin,sebagian dari massa matahari itu jatuh kembali ke permukaan matahari dan sebagian lagi terhambur ke ruang angkasa sekitar matahari.Hal inilah yang dinamakan planetesimal yang kemudian menjadi planet-planet yang akan beredar pada orbitnya.
4.Teori Pasang-Surut (Jeans dan Jeffreys)
Teori ini dikemukakan oleh Sir James Jeans (1877-1946) dan Harold Jeffreys (1891),keduanya adalah ilmuwan Inggris.
Mereka melukiskan,bahwa setelah bintang itu berlalu,massa matahari yang lepas itu membentuk bentukan cerutu yang yang menjorok kearah bintang.Kemudian,akibat bintang yang makin menjauh,massa cerutu itu terputus-putus dan membentuk gumpalan gas di sekitar matahari.Gumpalan-gumpalan itulah yang kemudian membeku menjadi planet-planet.Teori ini menjelaskan,apa sebab planet-planet di bagian tengah,seperti Jupiter,Saturnus,Uranus,dan Neptunus merupakan planet raksasa,sedangkan di bagian ujungnya,Merkurius dan Venus di dekat matahari dan Pluto di ujung lain merupakan planet yang lebih kecil.
5.Teori Bintang Kembar
Teori ini hampir sama dengan teori planetesimal.Dahulu matahari mungkin merupakan bintang kembar,kemudian bintang yang satu meledak menjadi kepingan-kepingan.Karena ada pengaruh gaya gravitasi bintang,maka kepingan-kepingan yang lain bergerak mengitari bintang itu dan menjadi planet-planet.Sedangkan bintang yang tidak meledak menjadi matahari.

Sumber :  Bustamam Ismail