SOAL UJIAN PRAKTEK ASTRONOMI OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2014 CALON PESERTA INTERNATIONAL EARTH SCIENCE OLYMPIAD (IESO) 2015 Bidang Materi Tanggal
: : :
KEBUMIAN SUB BIDANG ASTRONOMI ANALISIS DATA (Langit Mendung) 4 September 2014
Nama
…………………………... Sekolah & Kelas (saat ini)
…………………………...
Provinsi
Tanggal Lahir
…………………………...
…………………………...
Kabupaten/Kota
Tanda tangan
…………………………...
…………………………...
I. Posisi Bumi dan planet Jupiter (Waktu: 35 menit) Di bawah ini adalah tabel data posisi Bumi dan planet Jupiter, diambil dari The Astronomical Almanac Online (http://asa.usno.navy.mil/SecE/Osculating_Elements.html) untuk tahun 2010 dan 2011 yang berisi posisi garis bujur langit heliosentris (yaitu jarak sudut dari vernal equinox, sepanjang lingkaran ekliptika, dari titik tampak Matahari). Untuk melihat peristiwa gerak retrograde planet Jupiter, data planet di bawah ini harus diplot pada kertas koordinat polar yang telah disediakan. Instruksi: i.
Anggap pusat koordinat polar pada kertas koordinat merupakan posisi Matahari. Buat lingkaran orbit Bumi dan planet Jupiter (diketahui jarak Matahari-Jupiter = 5,2 SA) pada kertas koordinat polar,
ii.
Dengan menggunakan data yang diberikan pada tabel 1, plot posisi kedua planet pada kertas koordinat polar yang telah disediakan,
iii.
Untuk setiap tanggal, hubungkan dengan garis lurus antara posisi Bumi dan planet Jupiter,
iv.
Tentukan tanggal berapa planet Jupiter mulai mengalami gerak retrograde.
1
Tabel 1. Data posisi planet No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tanggal 4-Jan 2010 13-Feb 2010 25-Mar 2010 4-Mei 2010 13-Jun 2010 23-Jul 2010 1-Sep 2010 11-Okt 2010 20-Nov 2010 30-Des 2010 8-Feb 2011 20-Mar 2011 29-Apr 2011 8-Jun 2011 18-Jul 2011 27-Aug 2011
2
Bumi 103 143 182 222 261 301 340 19 59 98 138 177 217 256 295 335
Jupiter 338 342 345 348 352 355 358 2 5 8 11 15 18 21 25 28
Koordinat Polar
Tanggal mulai gerak retrogade :
3
II. Mengukur Ketinggian Flare Matahari (Waktu: 35 Menit) Dua buah satelit yang hampir sama spesifikasinya diluncurkan tahun 2006 ke orbitnya untuk mengamati Matahari dalam misi yang diberi nama STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory). Dua buah setelit tersebut mengamati Matahari dari dua buah titik yang berbeda, satu satelit mengamati dari orbitnya yang mendahului Bumi dan yang satunya lagi dari orbit yang berada di belakang Bumi sehingga dapat menghasilkan gambar stereo atau tiga dimensi dari Matahari. Jarak kedua satelit ke Matahari kurang lebih sama dengan jarak Bumi ke Matahari. Satelit SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) yang diluncurkan akhir tahun 1995 beroperasi di orbitnya yang mengelilingi titik Lagrange L1 dari sistem Matahari dan Bumi. Jarak dari Bumi sekitar 1,5 juta kilometer. Pengamatan Matahari yang dilakukan oleh SOHO dapat berlangsung terus menerus gangguan obyek langit lainnya. Pada tanggal 12 Desember 2007, kedua buah satelit STEREO mengambil gambar Matahari dan ditunjukkan pada gambar 1 dan gambar 2. Gambar 3 merupakan gambar Matahari dari satelit SOHO yang terletak di tengah kedua satelit STEREO. Pada saat pengamatan tersebut, terjadi peristiwa flare atau ledakan pada bagian Matahari yang disebut Daerah Aktif 978 (Active Region 978, AR978). Perbedaan posisi AR978 yang dihasilkan kedua satelit STEREO relatif terhadap gambar SOHO menunjukkan perbedaan sudut pandang yang dilihat oleh kedua satelit STEREO. Hal ini seperti efek yang terjadi apabila kita melihat salah satu jari tangan kita yang kita rentangkan dengan satu mata yang berbeda secara bergantian. Lokasi jari tangan yang dilihat dengan mata yang berbeda akan bergeser relatif terhadap latar belakang. Sudut yang dibentuk oleh satelit STEREO1 – Matahari – satelit STEREO2 sebesar 42 derajat dan jejari Matahari 696.000 km.
4
Gambar 1. Citra Matahari dari pengamatan STEREO yang orbitnya berada di belakang Bumi.
5
Gambar 2. Citra Matahari dari pengamatan STEREO yang orbitnya berada di depan Bumi.
6
Gambar 3. Citra Matahari dari pengamatan SOHO.
7
II.1. Berdasarkan informasi yang sudah diberikan, gambarkan konfigurasi posisi satelit-satelit, Matahari dan Bumi saat pengamatan AR978 oleh STEREO dan SOHO!
II.2. Hitung skala ketiga gambar yang diberikan! Ukur dan hitung berapa pergeseran posisi AR978 pada dua gambar hasil pengamatan STEREO relatif terhadap gambar yang dihasilkan oleh SOHO! Nyatakan pergeseran tersebut dalam satuan km!
8
II.3. Kita anggap segitiga yang menghubungkan pusat Matahari, ujung flare dan pergeseran posisi flare relatif terhadap pusat piringan adalah segitiga siku-siku sehingga dengan bantuan teorema Pythagoras dapat ditentukan hubungan antara jejari Matahari, pergeseran flare relatif terhadap pusat dan ketinggian flare. Hitung berapa ketinggian Flare dari permukaan Matahari (fotosfer) di AR978!
9
