PELATIHAN ASTRONOMI SMAN 1 BANJARNEGARA Kamis, 17 Mei 2012 1.
Pada tangg tanggal al 4 Juni yang akan akan datang datang terjad terjadwal wal fenom fenomena ena Gerha Gerhana na Bulan Bulan Sebagian Sebagian 0 0 (GBS) yang dapat diamati oleh pengamat di Banjarnegara (7 21’ LS ; 109 37’ BT) sejak Matahari terbenam. Bersamaan dengan fenomena gerhana tersebut, juga terjadi okultasi bintang HD 152655 oleh Bulan. HD 152655 merupakan bintang ganda dengan magnitudo gabungan 6,61. Bila pengamat di atas dengan bantuan teleskop berhasil mencatat bintang tersebut mulai “menghilang” di balik Bulan pada pukul 17.45.14 waktu setempat dan kembali muncul dari sisi Bulan yang berlawanan pada 18.39.14 waktu setempat, (i) menggunakan informasi dari pencatatan waktu di atas, berapakah diameter sudut Bulan purnama pada saat tersebut? (ii) Bila diketahui jarak Bulan dari Bumi pada saat tersebut adalah 357.870 km, dengan diameter linear sebesar 3476 km, berapakah diameter sudut Bulan yang akan diamati oleh pengamat di atas? (iii) Bila ada perbedaan nilai yang Anda peroleh dari (i) dan (ii), berikan analisis Anda! Mana hasil yang lebih Anda percaya?
2.
Berikut Berikut ini adalah adalah skets sketsa a potret potret Bulan yang yang berada berada di dalam dalam umbra umbra Bumi Bumi pada saat saat terjadi gerhana Bulan. Gambarkan dengan bantuan sketsa tersebut cara Anda secara geometri menentukan rasio antara jari-jari linear Bulan dengan jari-jari umbra Bumi! Nilai rasio tersebut diperlukan untuk menghitung jarak Bumi – Bulan memanfaatkan fenomena gerhana Bulan.
3.
Bila dari dari potret potret Bulan Bulan yang terpera terperangk ngkap ap umbra umbra Bumi dalam dalam gamba gambarr di atas diperol diperoleh eh jari-jari linear linear Bulan dan jari-jari jari-jari linear umbra umbra masing-m masing-masing asing sebesar sebesar 7 cm cm dan 19 cm, cm, menggun menggunaka akan n hasil hasil perhitun perhitungan gan diamete diameterr sudut sudut Bulan Bulan purnama purnama dalam dalam soal soal no.1, no.1, dapatkan nilai jarak Bumi – Bulan (dinyatakan sebagai kelipatan jari-jari Bumi) pada saat potret di atas diperoleh! Bandingkan hasil yang Anda peroleh dengan nilai ratarata jarak Bulan dari Bumi, yaitu 384.400 km ( ∼ 60x radius Bumi). Apakah cukup mendekati? Bila berselisih besar, apa penjelasan Anda? Petunjuk:
2 d£ R
2 1
Dengan ϕ menyatakan diameter sudut Bulan purnama dan α adalah adalah diameter diameter sudut umbra umbra di jarak jarak Bulan Bulan berada. berada. Kedua sudut ini dinyatakan dalam satuan radian.
4.
Anda mengamati planet Venus pada 17 Mei 2012 pukul 17.45 dari Banjarnegara menggunakan sebuah teleskop dengan mounting ekuatorial. Terbaca oleh Anda di setting circle teleskop, koordinat planet tersebut adalah (5 jam 33menit ; 270 07’). Anda berniat untuk memberitahu rekan Anda di Banjarmasin (30 20’ LS ; 1140 35’ BT) untuk juga mengamati Venus pada saat itu. Namun kemudian Anda ingat, bahwa rekan Anda tersebut hanya memiliki teleskop dengan mounting altazimut. (i) Berapakah koordinat planet Venus yang harus Anda sampaikan kepada rekan Anda sesuai dengan tempatnya berada dalam sistem koordinat horison? (ii) Apakah rekan Anda masih berkesempatan untuk juga mengamati planet Venus?
5.
Seorang astronom telah mengamati sejumlah bintang dengan teleskop yang dilengkapi filter kuning dan biru. Hasil pengamatan dan perhitungan yang telah dilakukannya disajikan dalam tabel di bawah ini. Dalam tabel, V dan B masing-masing menyatakan magnitudo semu bintang dalam panjang gelombang kuning dan biru. MV menyatakan magnitudo mutlak bintang yang diperoleh untuk panjang gelombang kuning.
Binta ng ke 1 2 3
V
B
12,4 4 14,3 1 10,0 8
13,1 0 14,8 8 9,84
Mv 5,10 4,40 1,10
Bila serapan oleh materi yang mengisi ruang antarbintang diabaikan, tentukan: (i) bintang paling terang dilihat mata telanjang! Mengapa? (ii) bintang paling panas permukaannya! Mengapa? (iii) bintang paling dekat jaraknya! Mengapa? (iv) bintang paling besar radiusnya! Mengapa?
6.
Anggap planet Jupiter berkelakuan sebagai benda hitam sempurna dengan temperatur 122 K dan radius 71.400 km. Sebuah teleskop yang sensitif pada panjang gelombang di mana puncak distribusi energi Jupiter terjadi, digunakan untuk mengamati sebuah extrasolar planet yang identik dengan Jupiter dan mengorbit bintang mirip Matahari. Bila diketahui magnitudo mutlak Matahari adalah +4,75 dan magnitudo ambang teleskop di atas mencapai +30, dapatkah extrasolar planet yang identik dengan Jupiter tersebut diamati dari jarak 10 pc?
7.
Bila dalam soal no.7 teleskop yang digunakan memiliki resolving power 0,1 detik busur, pada jarak maksimum berapakah sebuah sistem keplanetan yang terdiri atas bintang mirip Matahari dan planet yang identik dengan Jupiter pada jarak pisah 5,2 AU masih dapat dibedakan (resolved) oleh teleskop tersebut? Bintang ζ Phe merupakan bintang ganda spektroskopi dengan orbit mendekati lingkaran dan periode 1,67 hari. Hasil pengukuran pergeseran Doppler memberikan nilai kecepatan komponen primer dan sekunder masing-masing sebesar 121,4 km/s dan 247 km/s. Hitunglah massa total dan massa masing-masing komponen!
8.
9.
Jarak Bumi dari Matahari yang kita sebut sebagai 1 AU memungkinkan air di Bumi berada dalam wujud gas, padat, maupun cair (TBumi = 300 K). Oleh karenanya, kehadiran air dalam fase cair di suatu planet, misalnya, menjadi indikasi akan adanya suatu bentuk kehidupan seperti yang kita kenal di tempat tersebut. Dapatkah kehidupan seperti yang kita kenal, hadir di sebuah planet yang mengorbit bintang Vega sejarak 1 AU? Berapakah taksiran temperatur planet tersebut, bila diketahui Vega 3x lebih masif dan 58x lebih terang daripada Matahari? ( petunjuk: Gunakan hukum kuadrat kebalikan dan hukum Stefan untuk mendapatkan temperatur planet. Anggap planet berkelakuan sebagai benda hitam sempurna.)
10. Bila Bulan menjadi satelit Jupiter dan berada pada jarak yang sama dengan jarak Bumi – Bulan, berapakah periode revolusi Bulan mengelilingi Jupiter? Massa Jupiter adalah 318M⊕ (M⊕= 5,97x1024 kg). Agar periode revolusi Bulan sama dengan periode rotasi
Jupiter yaitu 9,84 jam, pada jarak berapa kita harus menempatkan Bulan? (Diketahui jarak rata-rata Bumi – Bulan: 384.400 km.) 11. Sirius merupakan bintang ganda dengan paralaks sebesar 0,377 detik busur. Bila diketahui magnitudo semu bolometrik Sirius A (massa: 2,25 M) adalah -1,55 (i) berapakah magnitudo mutlak bolometrik dan luminositas Sirius A? (ii) Bila diketahui magnitudo semu bolometrik Sirius B adalah 5,69 berapakah magnitudo mutlak bolometrik dan luminositas Sirius B (massa: 1,05 M )? (iii) Bila temperatur efektif Sirius A dan B masing-masing adalah 9200 K dan 27.000 K, berapakah kerapatan masing-masing bintang? Apa yang dapat Anda simpulkan berdasarkan nilai kerapatan yang Anda peroleh tersebut?
Yakin Usaha Sampai…!
