Lokasi Bumi di dalam Alam Semesta

Planet Bumi bergabung dengan benda-benda langit membentuk Tata Surya, matahari sebagai pusatnya. Kemudian  Matahari bersama jutaan bintang lain bergabung membentuk Galaksi Bima Sakti. Selanjutnya  Galaksi Bima Sakti dengan galaksi tetangganya membentu Group Lokal Galaksi. Terus  Group Lokal Galaksi bersama Group Galaksi Lainnya membentuk Virgo Superkluster. Berlanjut Virgo Superkluster bergabung dengan banyak superkluster lainnya akan membentuk filamen galaksi. Gabungan  banyak filamen galaksi akan membentuk alam semesta yang dapat diamati oleh manusia.

Sekarang marilah kita pelajari “Lokasi Bumi di Alam Semesta” dimulai dari bumi.

1. Planet Bumi 

Planet Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.

2. Tata Surya

Tata Surya

Tata Surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gayagravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.

Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.

Berdasarkan jaraknya dari matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah Merkurius (57,9 juta km), Venus (108 juta km), Bumi (150 juta km), Mars(228 juta km), Yupiter (779 juta km), Saturnus (1.430 juta km), Uranus (2.880 juta km), dan Neptunus (4.500 juta km). Sejak pertengahan 2008, ada lima objek angkasa yang diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil, kecuali Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah Ceres (415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kelima), Pluto (5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan), Haumea (6.450 juta km), Makemake (6.850 juta km), dan Eris (10.100 juta km).

Enam dari kedelapan planet dan tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh satelit alami, yang biasa disebut dengan "bulan" sesuai denganBulan atau satelit alami Bumi. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh cincin planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.

3. Lingkungan Antar Bintang Sekitar Matahari

Lingkungan Antar Bintang Sekitar Matahari

Lingkungan galaksi terdekat dari Tata Surya adalah sesuatu yang dinamai Awan Antarbintang Lokal (Local Interstellar Cloud, atau Local Fluff), yaitu wilayah berawan tebal yang dikenal dengan nama Gelembung Lokal (Local Bubble), yang terletak di tengah-tengah wilayah yang jarang. Gelembung Lokal ini berbentuk rongga mirip jam pasir yang terdapat pada medium antarbintang, dan berukuran sekitar 300 tahun cahaya. Gelembung ini penuh ditebari plasma bersuhu tinggi yang mungkin berasal dari beberapa supernova yang belum lama terjadi.

Di dalam jarak sepuluh tahun cahaya (95 triliun km) dari matahari, jumlah bintang relatif sedikit. Bintang yang terdekat adalah sistem kembar tigaAlpha Centauri, yang berjarak 4,4 tahun cahaya. Alpha Centauri A dan B merupakan bintang ganda mirip dengan matahari, sedangkan Centauri C adalah kerdil merah (disebut juga Proxima Centauri) yang mengedari kembaran ganda pertama pada jarak 0,2 tahun cahaya. Bintang-bintang terdekat berikutnya adalah sebuah kerdil merah yang dinamai Bintang Barnard (5,9 tahun cahaya), Wolf 359 (7,8 tahun cahaya) dan Lalande 21185 (8,3 tahun cahaya). Bintang terbesar dalam jarak sepuluh tahun cahaya adalah Sirius, sebuah bintang cemerlang dikategori 'urutan utama' kira-kira bermassa dua kali massa matahari, dan dikelilingi oleh sebuah kerdil putih bernama Sirius B. Keduanya berjarak 8,6 tahun cahaya. Sisa sistem selebihnya yang terletak di dalam jarak 10 tahun cahaya adalah sistem bintang ganda kerdil merah Luyten 726-8 (8,7 tahun cahaya) dan sebuah kerdial merah bernama Ross 154 (9,7 tahun cahaya). Bintang tunggal terdekat yang mirip matahari adalah Tau Ceti, yang terletak 11,9 tahun cahaya. Bintang ini kira-kira berukuran 80% berat matahari, tetapi kecemerlangannya (luminositas) hanya 60%. Planet luar Tata Surya terdekat dari matahari, yang diketahui sejauh ini adalah di bintang Epsilon Eridani, sebuah bintang yang sedikit lebih pudar dan lebih merah dibandingkan mathari. Letaknya sekitar 10,5 tahun cahaya. Planet bintang ini yang sudah dipastikan, bernama Epsilon Eridani b, kurang lebih berukuran 1,5 kali massa Yupiter dan mengelilingi induk bintangnya dengan jarak 6,9 tahun cahaya.

4. Galaksi Bima Sakti

Galaksi Bima Sakti

Di dalam galaksi bima sakti terdapat sistem Tata Surya, yang didalamnya terdapat planet Bumi tempat kita tinggal. Tata Surya terletak pada lengan Orion atau Lengan Lokal. Tata surya kita memerlukan waktu 225–250 juta tahun untuk menyelesaikan satu orbit, jadi telah 20–25 kali mengitari pusat galaksi dari sejak saat terbentuknya. Kecepatan orbit tata surya adalah 217 km/detik. Jarak antara matahari dan pusat galaksi diperkirakan 27.700 tahun cahaya

Cakram bintang Bima Sakti kira kira berdiameter 100.000 tahun cahaya (9.5×10¹⁷ km), dan diperkirakan rata rata mempunyai ketebalan 1000 tahun cahaya (9.5×10¹⁵ km). Bima Sakti diestimasikan mempunyai setidaknya 200 miliar bintang dan mungkin hingga 400 miliar bintang. Angka pastinya tergantung dari jumlah bintang bermassa rendah, yang sangat sulit dipastikan. Melebihi bagian cakram bintang, terletak piringan gas yang lebih tebal. Observasi terakhir mengindikasikan bahwa piringan gas Bima Sakti mempunyai ketebalan sekitar 12.000 tahun cahaya (1.1×10¹⁷ km) - sebesar dua kali nilai yang diterima sebelumnya. Sebagai panduan ukuran fisik Bima Sakti, sebagai misal kalau diameternya dijadikan 100 m, Tata Surya, termasuk awan oort, akan berukuran tidak lebih dari 1 mm.

Perhitungan terakhir oleh teleskop Very Long Baseline Array (VLBA) menunjukkan bahwa ukuran Bima Saki adalah lebih besar dari yang diketahui sebelumnya. Ukuran Bima Sakti terakhir sekarang dipercaya adalah mirip seperti tetangga galaksi terdekat, galaksi Andromeda. Dengan menggunakan VLBA untuk mengukur geseran daerah formasi bintang-bintang yang terletak jauh ketika bumi sedang mengorbit di posisi yang berlawanan dari matahari, para ilmuwan dapat mengukur jarak dari berbagai daerah itu dengan assumsi yang lebih sedikit dari usaha pengukuran sebelumnya. Estimasi kecepatan rotasi terbaru dan lebih akurat (yang kemudian menunjukan dark matter yang terkandung di dalam galaksi) adalah 914,000 km/jam. Nilai ini jauh lebih tinggi dari nilai umum sebelumnya 792,000 km/jam. Hasil ini memberi kesimpulan bahwa total masa Bima Sakti adalah sekitar 3 trillion bintang, atau kira kira 50% lebih besar dari perkiraan sebelumnya.

5. Group Lokal Galaksi

Group Lokal Galaksi

Grup Lokal Galaksi atau kluster lokal, adalah kelompok dari galaksi yang mencakup galaksi tempat Bumi, yaitu Bima Sakti.  Kelompok ini terdiri lebih dari 30 galaksi (termasuk galaksi kerdil ), dengan pusat gravitasi yang terletak di suatu tempat antara Bima Sakti dan Galaksi Andromeda. Diameter  Galaksi dari Grup Lokal mencakup 10 juta tahun cahaya. Kelompok ini diperkirakan memiliki massa total (1,29 ± 0,14) × 10 ¹² Ms . Kelompok itu sendiri merupakan bagian dari Supercluster Virgo (yaitu Supercluster Lokal).  Dua Galaksi besar anggota kelompok Group Lokal Galaksi adalah Galaksi Bima Sakti dan Galaksi Andromeda .  Kedua Spiral Galaksi masing-masing memiliki sistem galaksi satelit.

System  satelit Galaksi Bima Sakti terdiri dari Sagittarius Dwarf Galaxy , Large Magellanic Cloud , Small Magellanic Cloud , Canis Major Dwarf , Ursa Minor Dwarf , Draco Dwarf , Carina Dwarf , Sextans Dwarf , Pematung Dwarf , Fornax Dwarf , Leo I , Leo II , dan Ursa Mayor Aku Dwarf dan Ursa Major Dwarf II .

System  satelit Galaksi Andromeda terdiri dari M32 , M110 , NGC 147 , NGC 185 , Dan aku , Dan II , dan III , dan IV , Dan V , Pegasus dSph (alias Dan VI) , Cassiopeia Dwarf (alias Dan VII) , dan VIII , dan IX , dan Dan X .

Galaxy Triangulum, urutan ketiga terbesar, termasuk galaksi spiral, masuk dalam Grup Lokal Galaksi, memiliki  satelit galaksi Pisces Dwarf.

6. Virgo Supercluster

Virgo Supercluster

Supercluster Virgo (Virgo SC) atau Lokal Supercluster (LSC atau LS) adalah supercluster yang tidak teratur berisi Cluster Virgo di samping Grup Lokal , yang pada gilirannya berisi galaksi Bima Sakti dan Andromeda. Setidaknya 100 kelompok galaksi dan cluster terletak di dalam diameter dari 33 megaparsec (110 juta tahun cahaya ). Ini adalah salah satu dari jutaan superkluster di alam semesta yang dapat diamati

Kepadatan jumlah galaksi di Supercluster Virgo terutama berada di pusatnya, dekat cluster Virgo, hal ini menunjukkan bahwa di cluster ini tidak merata adanya galaksi. Secara keseluruhan, sebagian besar galaksi bercahaya, lebih besar dari magnitudo absolut -13, terkonsentrasi di sejumlah kecil awan (kelompok gugus galaksi ). Sembilan puluh delapan persen dapat ditemukan di awan berikut ini  (diberikan dalam urutan penurunan jumlah galaksi bercahaya): Canes Venatici, cluster Virgo , Virgo II (ekstensi selatan), Leo II, Virgo III, Crater (NGC 3672), Leo Aku, Leo Minor (NGC 2841), Draco (NGC 5907), Antlia (NGC 2997) dan NGC 5643.

Dari sejumlah galaksi bercahaya, sepertiga berada di cluster Virgo , sementara sisanya ditemukan di Canes Venatici Awan dan Virgo II Cloud, ditambah agak signifikan di bagian NGC 5643 Group. Galaksi-galaksi bercahaya juga terkonsentrasi di sejumlah kecil dari awan (94% dalam 7 awan).

7. Filamen Galaksi

Filamen Galaksi, kumpulan Superkluster

Keberadaan superkluster menunjukkan bahwa keberadaan galaksi di alam semesta tidak merata, sebagian besar dari mereka ditarik bersama-sama dalam kelompok-kelompok, dengan kelompok-kelompok yang mengandung hingga 50 galaksi dan cluster hingga beberapa ribu galaksi.Kelompok-kelompok galaksi membentuk cluster galaksi yang terisolasi, tiap cluster galaksi pada gilirannya membentuk struktur yang lebih besar yang disebut superkluster.

Superkluster-superkluster kemudian membentuk gabungan menjadi  struktur besar galaksi yang disebut "filamen galaksi", atau "kompleks supercluster", atau "dinding" atau "lembaran", yang mungkin terletak pada rentangan antara beberapa ratus juta tahun cahaya sampai satu miliar -tahun cahaya, mencakup lebih dari 5% dari  alam semesta yang bisa diamati . Pengamatan superkluster mungkin memberitahu kita sesuatu tentang kondisi awal alam semesta saat superkluster diciptakan. Arah dari sumbu rotasi galaksi dalam superkluster mungkin juga memberi kita wawasan ke dalam proses pembentukan galaksi awal dalam sejarah alam semesta. Antara superkluster yang satu dengan superkluster yang lain diselingi rongga ruang yang besar, di mana ada beberapa galaksi. 

8. Alam Semesta Teramati

Alam Semesta Teramati

Kata Alam semesta digunakan untuk menjelaskan seluruh ruang waktu kontinu di mana kita berada, dengan energi dan materi yang dimilikinya. Alam semesta yang belum teramati sangat luas sekali dan belum dapat diamati dari ujung tepi sampai  ke ujung tepi pada arah berlawanan. Sedangkan untuk   alam semesta teramati diperkirakan memiliki diameter sekitar 28 milyar parsec (93 miliar tahun cahaya ), menempatkan tepi alam semesta teramati sekitar 46 - 47 miliar tahun cahaya. usia alam semesta diperkirakan 13,7 miliar tahun.

Menurut kosmologi Big Bang , alam semesta teramati terdiri dari galaksi dan materi lainnya yang dapat kita amati pada prinsipnya dari bumipada hari ini, karena cahaya (atau sinyal lain) dari objek tersebut memiliki waktu untuk menghubungi kami sejak awal kosmologi ekspansi. Dengan asumsi alam semesta adalah isotropik, jarak ke tepi alam semesta teramati adalah kira-kira sama di setiap arah, alam semesta teramati adalah volume bola berpusat pada pengamat, terlepas dari bentuk alam semesta sebagai keseluruhan. Setiap lokasi di alam semesta memiliki alam semesta teramati sendiri yang mungkin atau tidak tumpang tindih dengan yang berpusat di Bumi.

Perhatikan visualisasi “alam semesta teramati tiga dimensi” dari 93 miliar tahun cahaya, atau 28 milyar parsec. Skala ini sedemikian rupa sehingga butiran halus cahaya merupakan koleksi dari sejumlah besar superkluster dan   Supercluster Virgo - rumah Milky Way (Bima Sakti) - ditandai di pusat, tetapi terlalu kecil untuk dilihat pada gambar.

Struktur Organisasi muncul untuk mengikuti model hirarki dengan organisasi dimulai dari Puncak Terbesar sampai Galaksi, kemudian dari Galaksi sampai Planet Bumi urutannya adalah:  Alam Semesta Belum Teramati  =>  Alam semesta teramati => Filamen galaksi => Superkluster Galaksi => Group Galaksi => Galaksi => Kelompok Bintang => Bintang => Planet Bumi.