A.Tentang Alam Semesta Dan Isinya Baik Mikrokosmos
Maupun Makrokosmos
1. Alam Semesta
Pengertian alam semesta mencakup
mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai
ukuran yang sangat kecil. Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda yang
mempunyai ukuran yang sangat besar.
2. Teori tentang terjadinya Alam Semesta
A. Teori Kabut
Teori kabut dikemukakan oleh dua orang ilmuan yaitu
Imanuel Kant (1724-1804) seorang ahli filsafat bangsa Jerman dan Piere Simon
Laplace (1749-1827) ahli astronomi bangsa Perancis. Kant mengemukakan teorinya
tahun 1755, sedangkan Laplace mengemukakan tahun 1796 dengan nama Nebular
Hypothesis.
Pada akhir abad ke-19 teori kabut disanggah oleh
beberapa ahli seperti James Clark Maxwell yang memeberikan kesimpulan bahwa
bila bahan pembentuk planet terdistribusi disekitar matahari membentuk suatu
cakram atau suatu piringan, maka gaya yang disebabkan oleh perbedaan perputaran
(kecepatan anguler) akan mencegah terjadinya pembekuan planet. Pada abad ke-20
percobaan dilakukan untuk membuktikan terbentuknya cincin-cincin Laplace,
menunjukkan bahwa medan magnet dan medan listrik matahari tekah merusak proses
pembekuan batu-batuan. Jadi tidak ada alasan yang kuat untuk menyatakan bahwa
cincin gas dapat membeku membantuk planet.
B. Teori Planetisimal
Teori planetisimal pertama kali dikemukakan oleh
Thomas C. Chamberlain dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Hipotesis
planetisimal mengatakan bahwa tata surya kita terbentuk akibat adanya bintang
lain yang hampir menabrak matahari.
C. Teori Pasang Surut Bintang
Teori pasang surut bintang pertama kali dikemukakan
oleh James Jean dan Herold Jaffries pada tahun 1917. Hipotesis pasang surut
bintang sangat mirip dengan hipotesis planetisimal. Namun perbedaannya terletak
pada jumlah awalnya matahari.
D. Teori Kondensasi
Teori kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom
Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis
kondensasi menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang
berputar membentuk cakram raksasa.
E. Teori Bintang Kembar
Menurut teori bintang kembar,
awalnya ada dua buah bintang yang berdekatan (bintang kembar), salah satu
bintang tersebut meledak dan berkeping-keping. Akibat pengaruh grafitasi dari
bintang kedua, maka kepingan-kepingan itu bergerak mengelilingi bintang
tersebut dan berubah menjadi planet-planet. Sedangkan bintang yang tidak
meledak adalah matahari.
F. Teori Ledakan Maha Dahsyat (Big
Bang)
Pada awal abad ke-21 muncul teori ledakan maha dahsyat
Big Bang, membentuk keseluruhan alam semesta sekitar 15 milyar
tahun yang lalu. Jagat raya tercipta dari suatu ketaidaan sebagai hasil dari
ledakan satu titik tunggal. Pada awalnya alam semesta ini berupa satu massa
maha padat. Massa maha padat ini dapat dianggap suatu atom maha padat dengan
ukuran maha kecil yang kemudian mengalami reaksi radioaktif dan akhirnya
mneghasilkan ledakan maha dahsyat.
3. Anggota
Sistem Tata Surya seperti Bintang / Matahari, Planet, Asteroid, Komet dan
Meteor
Anggota Tata
Surya – Tata surya terdiri atas Matahari,
planet dan satelit-satelitnya. Selain itu, dalam anggota tata surya terdapat
asteroid, meteor, dan komet. Apakah pengertian tata surya? Tata surya adalah
koleksi delapan planet dan bulan yang berada pada orbit mengelilingi matahari,
bersama-sama dengan badan-badan yang lebih kecil dalam bentuk asteroid,
meteoroid, dan komet. Menurut seorang ahli Astronomi bernama Nicolaus
Copernicus, Matahari merupakan pusat tata surya, sedangkan benda-benda
langit lainnya dalam keluarga tata surya beredar mengelilingi Matahari, dengan
garis edar (orbit) berbentuk ellips. Hipotesis Copernicus ini dikenal dengan Faham
Heliosentris.
a.
Matahari
Anggota tata
surya yang pertama yakni Matahari, adalah sebuah bintang yang berada di antara
sekitar 100.000.000.000 bintang lain dalam galaksi Bima Sakti. Massa Matahari
merupakan bola gas pijar, terdiri atas Hidrogen (H) (sekitar 80%), Helium
(He) (19%), dan sisanya merupakan gabungan unsur-unsur Oksigen (O2),
Magnesium (Mg), Nitrogen (N), Silikon (Si), Karbon (C),
Belerang (S), Besi (Fe), Natrium (Na), Kalsium (Ca),
Nikel (Ni), dan beberapa unsur mikro lainnya yang persentasenya kecil.
Suhu di permukaan Matahari diperkirakan sekitar 5.000°C – 6.000°C, sedangkan
pada bagian intinya mencapai 14.000.000°C. Suhu Matahari yang sangat tinggi ini
berasal dari reaksi nuklir maha dahsyat yang mengubah inti Hidrogen menjadi
Helium. Suhu di permukaan Matahari ini cukup untuk memanasi dan mem berikan
kehidupan makhluk di Bumi yang jaraknya sekitar 150 juta kilometer. Menurut
pengamatan para ahli astronomi, diameter (garis tengah) Matahari diperkirakan
sekitar 1.400.000 km atau lebih dari 100 kali ukuran bola Bumi.
Seperti halnya
Bumi dan planet-planet lainnya, matahari memiliki berbagai lapisan. Matahari
tersusun atas beberapa bagian, yaitu sebagai berikut.
1) Inti
Memiliki
tekanan 200 miliar kali tekanan permukaan bumi membuat ion hidrogen berfungsi
menjadi helium.
2) Zona
radiasi
Merupakan zona
pantulan energi yang berasal dari inti sebelum muncul ke permukaan.
3) Zona
konveksi
Energi dari
zona radiasi memasuki lapisan gas yang lebih dingin di zona konveksi. Gas yang
panas naik ke permukaan, kemudian menurun dan jatuh kembali menjadi arus
konveksi yang bergolak.
4) Fotosfer
Sebagian sinar
Matahari yang terlihat berasal dari fotosfer yang tebalnya sekitar 300–400 km.
5) Kromosfer
Lapisan bawah
atmosfer berisi gas menyala seperti kawah pijar.
6) Prominensa
Letusan besar
dari korona (lidah api) yang meluas ke luar puluhan ribu kilometer, mempunyai
hubungan yang sama dengan gangguan pada magnetik Matahari.
b.
Planet dan Satelit Alam
Pada awalnya
dalam sistem tata surya (solar system) terdapat sembilan planet. Namun,
sejak diselenggarakannya pertemuan International Astronomical Union (IAU) ke-26
di Praha, Republik Ceko, pada 24 Agustus 2006 disepakati bahwa terdapat delapan
planet dalam sistem tata surya. Delapan planet tersebut beredar mengelilingi
Matahari dengan periode revolusi yang berbeda. Kedelapan planet tata surya
tersebut yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan
Neptunus. Pluto yang sebelumnya masuk ke dalam gugusan planet dalam tata surya
hanya disetarakan dengan objek-objek kecil tata surya dengan garis orbit yang
sudah pasti. Pusat Planet Minor (MPC) telah mendaftarkan bekas planet
kesembilan itu sebagai asteroid ke-134340.
Planet
mengelilingi Matahari dalam orbit (garis edar) yang berbeda. Secara umum
planet-planet dalam tata surya dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1) planet
dalam (inferior), yang lintasannya berada di antara lintasan Bumi dengan
Matahari meliputi planet Merkurius dan Venus;
2) planet luar
(superior), planet yang lintasannya berada di luar lintasan Bumi
meliputi planet Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Adapun yang
menjadi pembatas antara keduanya adalah garis edar planet Bumi.
1)
Merkurius
Merkurius
merupakan planet terdekat ke Matahari, rata-rata jaraknya yaitu sekitar
58.000.000 kilometer. Dilihat dari ukurannya, Merkurius merupakan planet
terkecil. Diameternya diperkirakan sekitar 4.862 kilometer. Periode rotasi
Merkurius menghabiskan waktu 59 hari, sedangkan waktu yang dibutuhkan untuk
satu kali revolusi mengelilingi Matahari adalah 88 hari. Atmosfer planet ini
sangat tipis, tersusun dari gas Helium.Dalam pemotretan angkasa oleh
satelit antariksa Marines 10 pada 1974, permukaan Merkurius tampak kasar dan
berkawah-kawah.
2)
Venus
Planet kedua
dengan jarak terdekat ke Matahari adalah Venus, dengan rata-rata jarak ke
Matahari sekitar 108.000.000 kilometer. Dilihat dari diameternya, ukuran Venus
hampir sama dengan Bumi yaitu sekitar 12.190 kilometer. Waktu yang dibutuhkan
untuk satu kali rotasi adalah 243 hari, sedangkan periode revolusi Venus
mengedari Matahari lebih singkat, yaitu 225 hari. Hal yang cukup menarik dari
Venus adalah arah gerak rotasinya yang berlawanan dengan planet-planet lain.
Sebagaimana kita ketahui bahwa hampir semua planet dalam tata surya berotasi
berlawanan dengan arah jarum jam, tetapi Venus dan Uranus berotasi searah jarum
jam. Suhu permukaan Venus sangat tinggi, yaitu mencapai 480°C dengan tekanan
udara 100 kali lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan di permukaan Bumi. Suhu
yang tinggi ini diakibatkan oleh atmosfer Venus yang terdiri atas gas karbon
dioksida (CO2). Zat tersebut berperan sebagai gas rumah kaca yang berfungsi
menahan energi panas yang dipancarkan Matahari.
3)
Bumi
Bumi dengan
rata-rata panjang diameter 12.725 kilometer merupakan satu-satunya planet dalam
tata surya yang ditempati oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Hal ini
sangat berkaitan dengan persyaratan hidup bagi organisme, seperti ketersediaan
air, oksigen, dan sumber bahan makanan. Jarak rata-rata dari Bumi ke Matahari
sekitar 149.600.000 kilometer. Periode rotasi Bumi adalah 23 jam 56 menit (satu
hari), sedangkan periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari memakan waktu 365¼
hari (satu tahun). Atmosfer Bumi tersusun oleh dua gas utama, yaitu Nitrogen
dan Oksigen, di samping gas-gas lain dalam jumlah yang relatif
kecil. Bumi memiliki satu satelit alam, yaitu Bulan. Planet Bumi dilihat
dari sudut Bulan.
4)
Mars
Mars dikenal
dengan sebutan planet merah. Wilayahnya terdiri atas perbukitan, gunung,
lembah, dan kawah yang gersang. Rata-rata jarak dari Mars ke Matahari adalah
sekitar 228.000.000 kilometer. Periode rotasi planet merah ini hampir sama
dengan Bumi yaitu 24,6 jam, sedangkan periode revolusi memakan waktu sekitar
1,9 tahun. Atmosfer Mars tersusun oleh gas karbon dioksida (CO2).
Planet ini memiliki dua satelit alam, yaitu Deimos dan Fobos.
5)
Yupiter
Planet
terbesar dalam sistem tata surya kita adalah Yupiter, dengan panjang diameter
142.860 kilometer. Rata-rata jarak Jupiter ke Matahari adalah 779.000.000
kilometer. Sebagian besar massa planet raksasa ini terdiri atas gas Hidrogen,
Helium, Metan (CH4), dan Amoniak (NH3). Hal ini
menyebabkan kepadatan Yupiter sangat rendah, yaitu hanya sekitar ½ kali
kepadatan Bumi. Periode rotasi Yupiter memerlukan waktu paling singkat
dibandingkan dengan planet-planet lain, yaitu sekitar 9,8 jam. Adapun waktu
revolusinya memakan waktu sekitar 11,9 tahun. Hal yang cukup menarik dari
keberadaan planet Yupiter adalah adanya bercak merah di sekitar ekuator planet
ini, yang berdasarkan perhitungan para ahli astronomi memiliki ukuran sekitar
50.000 kilometer. Lokasi bercak ini senantiasa berubah-ubah. Berdasarkan hasil
pengamatan, ternyata bercak tersebut merupakan badai topan yang sangat hebat di
atas atmosfer Yupiter dengan kecepatan putaran sangat tinggi. Yupiter memiliki
16 satelit. Beberapa di antaranya adalah Io, Europa, dan Callisto.
Planet terbesar dalam sistem tata surya.
6)
Saturnus
Planet kedua
terbesar setelah Yupiter adalah Saturnus, dengan diameter sekitar 120.000
kilometer. Rata-rata jarak antara Saturnus ke Matahari adalah 1.428.000.000
kilometer. Saturnus merupakan planet terindah dengan ribuan cincin mengelilingi
tubuhnya. Waktu yang dibutuhkan Saturnus dalam melakukan satu kali rotasi
adalah sekitar 10,6 jam, sedang kan periode revolusinya memakan waktu sekitar
29,5 tahun. Planet Saturnus, salah satu planet bercincin dalam sistem tata
surya. Seperti halnya Yupiter, atmosfer Saturnus tersusun oleh gas utama Metan
dan Amoniak. Planet ini memiliki 18 satelit alam, beberapa di
antaranya yaitu Titan, Hyperion, Phoebe, Mimas, Tethys,
Calypso, Enceladus, dan Iapetus.
7)
Uranus
Planet Uranus
merupakan satu di antara planet dalam keluarga Matahari yang memiliki keunikan
tersendiri. Planet tersebut memiliki cincin tipis dengan lebar sekitar 1 meter,
bidang ekuatornya hampir tegak lurus terhadap garis edar planet mengelilingi
Matahari (ekliptika). Hal ini mengakibatkan arah rotasinya sangat
berbeda dengan planetplanet lain, yaitu searah jarum jam. Sebagaimana kita
ketahui bahwa semua planet berotasi dari barat ke timur, kecuali Venus (dari
timur ke barat).
Rata-rata
jarak antara planet Uranus ke Matahari adalah 2.875.000.000 kilometer. Periode
waktu yang dibutuhkan untuk satu kali rotasi adalah 24 jam, sedangkan periode
revolusi Uranus mengedari Matahari memerlukan waktu sekitar 84 tahun. Atmosfer
Uranus tersusun atas dua gas utama, yaitu Hidrogen dan Metan.
Planet ini memiliki lima satelit alam, yaitu Ariel, Umbriel, Titania,
Oberon, dan Miranda.
8)
Neptunus
Neptunus
merupakan planet kedua terjauh dari Matahari. Ratarata jaraknya dari Matahari
adalah sekitar 4.500.000.000 kilometer. Jarak yang sangat jauh ini
mengakibatkan periode revolusi Neptunus memakan waktu yang sangat lama, yaitu
sekitar 165 tahun. Adapun waktu yang diperlukan dalam satu kali rotasi adalah
22 jam. Permukaan planet Neptunus ketika difoto dari pesawat ulang alik Voyager
2. Diameter planet Neptunus cukup panjang yaitu sekitar 48.600 kilometer.
Massa Neptunus diselubungi oleh atmosfer yang tersusun atas gas Amoniak dan
Metan. Planet ini memiliki dua satelit alam, yaitu Triton dan Nereid.
Pada awalnya
planet Pluto termasuk dalam sistem tata surya, sebagai planet terkecil dengan
posisi dan jarak terjauh dari Matahari. Pada 24 Agustus 2006, berdasarkan
kesepakatan 424 para ahli astronomi yang menyelenggarakan pertemuan International
Astronomical Union (IAU) bertempat di Praha, Republik Ceko, Pluto
dikeluarkan dari sistem tata surya. Berdasarkan kesepakatan tersebut Pluto yang
pada awalnya merupakan planet terkecil dan terjauh dalam sistem tata surya
dianggap sebagai planet kerdil (dwarf planet).
Suatu benda
langit disebut planet apabila benda langit tersebut memiliki proporsi ukuran
yang besar dan menempati garis orbit yang tetap dalam mengitari Matahari dalam
suatu sistem tata surya dan tidak memiliki garis orbit yang sama dengan planet
lain. Berdasarkan penelitian para ahli astronomi garis orbit Pluto tumpang
tindih dengan garis orbit Neptunus sehingga Pluto terdiskualifikasi dari sistem
tata surya.
c.
Komet
Komet lebih
dikenal dengan istilah bintang berekor yang senantiasa datang mengunjungi
Matahari dan keluarganya secara periodik. Sebagian besar tubuh komet dibentuk
oleh berbagai gas,termasuk Sianogen (CN), Karbon (C), Karbon
monoksida (CO), Nitrogen (N2), Hidroksil (OH), dan Nitrogen
Hidrid (NH). Berdasarkan sifat fisiknya, tubuh komet terdiri atas dua
bagian, yaitu inti dan ekor.
Sebelum
mendekati Matahari, komet terdiri atas batuan dan es. Debu dan gas menyembur
dari intinya, lalu terbentuklah kepala komet (koma) dan ekornya. Komet
mengedari Matahari dengan bidang orbit yang berbedabeda. Ada yang berbentuk
elips sangat pipih, parabola, bahkan hiperbola. Pada saat komet sangat dekat
dengan Matahari sebagian partikel-partikel tubuhnya mencair karena panas
Matahari dan membentuk ekor yang semakin dekat Matahari, ekor komet tersebut
semakin panjang. Adapun pada saat jaraknya jauh dari Matahari hampir semua
bagian tubuhnya membeku sehingga tidak terdapat lagi ekor. Beberapa contoh
komet yang pernah dilihat oleh manusia antara lain sebagai berikut:
1) Komet
Halley
Komet ini kali
pertama ditemukan oleh Edmund Halley (1656–1742). Komet Halley adalah
komet yang terpanjang lintasannya dan muncul setiap 76 tahun sekali.
2) Komet Encke
Komet ini
ditemukan oleh Johann Franz Encke (1791–1865). Komet ini muncul setiap
3,3 tahun sekali.
3) Komet
Biella
Komet ini
muncul setiap 6,5 tahun satu kali. Biella pernah terlihat pada tahun
1832 dan 1986.
d. Meteor
Benda langit
anggota tata surya lainnya adalah Meteor, yaitu benda langit di angkasa
baik terdiri atas senyawa logam maupun batuan. Jika meteor masuk ke dalam
atmosfer Bumi, akan terjadi gesekan yang sangat kuat antara massa meteor dan
partikel-partikel atmosfer. Gaya gesek ini mengakibatkan meteor terbakar
sehingga terlihat dari Bumi sebagai bintang yang jatuh dari angkasa. Jika
meteor sampai ke permukaan Bumi, dinamakan meteorit. Benturan atau
tumbukan yang sangat kuat antara meteorit yang jatuh dengan permukaan bumi,
dapat mengakibatkan terjadinya cekungan muka Bumi menyerupai kawah. Seperti
pernah terjadi di daerah Winslow Arizona, Amerika Serikat, yang dikenal dengan Barringer
Crater.
e. Asteroid
Asteroid
adalah benda-benda langit kecil sejenis planet yang tersebar di antara orbit
planet Mars dan Yupiter, yaitu kira-kira 500 juta kilometer dari Matahari dari
Bumi. Asteroid tampak bersinar karena benda ini sama seperti planet, menerima
dan memantulkan cahaya Matahari. Beberapa contoh asteroid adalah Trojan,
Apollo, dan Cerres.
Ilustrasi
seperti gambar inilah yang diperkirakan oleh para ilmuwan ketika terjadi
tabrakan hebat ketika asteroid raksasa menabrak Bumi.
4. Menjelaskan
planet Bumi sebagai bagian dari Sistem Tata Surya
a. Bentuk Dan Ukuran Bumi
Bentuk
bumi yang bulat menyebabkan benda-benda yang bergerak menjauhi seorang pengamat
di permukaan bumi akan tampak seolah-olah tenggelam di balik ufuk. Bumi apabila
dilihat dari angkasa luar akan tampak berwarna kebiru-biruan, sehingga disebut
sebagai planet biru. Warna kebiru-biruan tersebut disebabkan oleh keadaan di
bumi sendiri yaitu karena 70 % permukaan bumi berupa laut dan samudra. Selain
itu, susunan dan ketebalanangkasanya juga menentukan ciri khas penampakannya.
Pada
saat ini telah diketahui bahwa garis tengah bumi adalah 12.714 km dari kutub ke
kutub dan 12. 757 km di sepanjang garis khatulistiwa.
b. Gerak Rotasi Bumi
Gerak
bumi yang berputar mengitari porosnya sendiri disebut gerak rotasi bumi. waktu
yang diperlukan bumi untuk berotasi satu kali mengitari porosnya adalah 1 hari
atau 24 jam (tepatnya 23 jam, 56 menit 4,09 detik). Arah rotasi bumi adalah
“arah timur” yaitu dari barat ke timur. Gerak rotasi bumi yang arahnya ke timur
mengakibatkan pada siang hari matahari seolah-olah bergerak dari timur ke
barat, demikian juga dengan bulan dan bintang di malam hari. Gerak benda-benda
langit disebut gerak harian langit atau sering disebut gerak semu harian.
Bintang dalam gerak hariannya akan kembali pada tempat yang sama di bola langit
setelah menempuh waktu yang sama dengan periode rotasi bumi.
Akibat
rotasi bumi terhadap porosnya yaitu pergantian siang dan malam hari, gerak semu
harian benda langit, pengembungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub
bumi, dan perbedaan waktu untuk tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya.
c. Revolusi Bumi
Satu
kali bumi beredar mengelilingi matahari (berevolusi) diperlukan waktu 365,25
hari atau 1 tahun. Kecepatan rata-rata bumi dalam berevolusi adalah 30 km/s,
sedangkan kecepatan berotasi adalah 464 m/s.
Revolusi bumi menyebabkan beberapa peristiwa yaitu pergantian musim di bumi sepanjang tahun; perbedaan lamanya waktu siang dan malam; terlihatnya rasi bintang yang berbeda setiap bulan, hal ini karena setiap bulan posisi bumi berbeda dengan bulan sebelumnya sehingga langit di atas kepala kita pun berbeda akibatnya bintang-bintang yang tampak jadi berbeda. Kumpulan bintang dengan pola-pola tertentu disebut rasi bintang; dan adanya gerak semu tahunan matahari.
Revolusi bumi menyebabkan beberapa peristiwa yaitu pergantian musim di bumi sepanjang tahun; perbedaan lamanya waktu siang dan malam; terlihatnya rasi bintang yang berbeda setiap bulan, hal ini karena setiap bulan posisi bumi berbeda dengan bulan sebelumnya sehingga langit di atas kepala kita pun berbeda akibatnya bintang-bintang yang tampak jadi berbeda. Kumpulan bintang dengan pola-pola tertentu disebut rasi bintang; dan adanya gerak semu tahunan matahari.
5. lapisan-lapisan pada planet Bumi dan fungsinya
bagi kehidupan Manusia
Bumi
telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet
dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari. Jarak
bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370
km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis
mahluk hidup. Bumi memiliki 2 macam lapisan, yaitu lapisan internal (dalam) dan
lapisan eksternal (luar). Lapisan dalam merupakan lapisan pembentuk bumi.
Sedangkan lapisan luar merupakan lapisan yang melindungi bumi dari meteor atau
benda-benda luar angkasa lainnya.
Secara struktur lapisan dalam bumi, dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut:
Secara struktur lapisan dalam bumi, dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut:
a.
Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian
luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan
lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini
menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak
bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga
kedalaman 100 km dinamakan litosfer.
Selimut atau selubung
(mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tebal
selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di
bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.3. Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.
Namun sebenarnya pada saat ini ditemukan sebuah fakta bahwa bumi tidak lagi hanya mempunyai 3 lapisan, tapi 7 lapisan. Pengukuran-Pengukuran dan percobaan-percobaan terbaru menunjukkan bahwa artikel yang berisi nukleus dari bumi itu berada di bawah tekanan yang sangat tinggi, tiga juta kali lebih dari permukaan bumi. Di bawah tekanan seperti itu, zat berubah bentuk menjadi solid, dan hal ini pada waktunya membuat inti bumi itu sangat solid. Inti bumi ini dikelilingi suatu lapisan zat cair dengan suhu yang sangat tinggi. Ini berarti bahwa ada dua lapisan di dalam inti bumi, bukan satu. Satu lapisan di dalam pusat yang dikelilingi lapisan zat cair. Hal itu diketahui sesudah alat-alat pengukur dikembangkan dan memberi para ilmuwan suatu perbedaan yang jelas antar lapisan-lapisan bumi bagian dalam. Jika kita turun ke bawah bumi yang keras, kita akan menemukan lapisan batu-batu yang sangat panas, yaitu batu yang berfungsi untuk membungkus. Setelah itu ada tiga lapisan terpisah, di mana masing-masing itu berbeda kepadatan, tekanan dan suhu yang berbeda-beda.
Lapisan luar bumi secara keseluruhan sering disebut atmosfer. Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Dengan peralatan yang sensitif yang dipasang di wahana luar angkasa, kita dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang atmosfer berikut fenomena-fenomena yang terjadi di dalamnya. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%), karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet.
Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terrendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Dalam lapisan ini, hampir semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan dan kelembaban yang kita rasakan sehari-hari berlangsung. Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17℃ sampai -52℃. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Lapisan ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta karena sebagain besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan troposfer. Susunan kimia udara troposfer terdiri dari 78,03% nitrogrn, 20,99 oksigen, 0,93% argon, 0,03% asam arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005% hidrogen, serta 0,000005% xenon. Di dalam troposfer terdapat tiga jenis awan, yaitu awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km; awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km; serta awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km.
Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :
1. Lapisan Udara Dasar
Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).
Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu – 70oF atau sekitar – 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirrus kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya. Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu:
a. Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara – 50o C sampai -55o C.
b. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50o C sampai + 50o C.
c. Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu antara +50o C sampai -70o C. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5 menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3.
Mesosfer
Kurang lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar – 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk dari kristal es. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan suhu terendah – 110o C.
Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu:
a. Lapisan Udara E
Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini berkisar – 70o C sampai +50o C .
b. Lapisan udara F
Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.
c. Lapisan udara atom
Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200o C
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi di lapisan ini.
Eksosfer
Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause. Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal.
6. Teori
terbentuknya planet bumi
Bumi adalah planet tempat tinggal
seluruh makhluk hidup beserta isinya. Sebagai tempat tinggal makhluk hidup,
bumi tersusun atas beberapa lapisan bumi, bahan-bahan material pembentuk bumi,
dan seluruh kekayaan alam yang terkandung di dalamnya. Bentuk permukaan bumi
berbeda-beda, mulai dari daratan, lautan, pegunungan, perbukitan, danau,
lembah, dan sebagainya. Bumi sebagai salah satu planet yang termasuk dalam
sistem tata surya di alam semesta ini tidak diam seperti apa yang kita
perkirakan selama ini, melainkan bumi melakukan perputaran pada porosnya
(rotasi) dan bergerak mengelilingi matahari (revolusi) sebagai pusat sistem
tata surya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya siang malam dan pasang surut
air laut. Oleh karena itu, proses terbentuknya bumi tidak terlepas dari proses
terbentuknya tata surya kita.
Setelah memahaminya, inilah teori proses pembentukan bumi
dari beberapa teori:
1.Theory Big bang
Teori ini adalh yang paling terkenal.
Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran yang dilakukannya tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet bumi.
Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran yang dilakukannya tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet bumi.
2. Teori Kabut Kant-Laplace
Dalam teori ini dikemukakan bahwa di jagat raya terdapat gas
yang kemudian berkumpul menjadi kabut (nebula). Gaya tarik-menarik antar gas
ini membentuk kumpulan kabut yang sangat besar dan berputar semakin cepat.
Dalam proses perputaran yang sangat cepat ini, materi kabut bagian khatulistiwa
terlempar memisah dan memadat (karena pendinginan). Bagian yang terlempar
inilah yang kemudian menjadi planet-planet dalam tata surya.
3. Teori Planetesimal
Teori ini mengungkapkan bahwa pada mulanya telah terdapat
matahari asal. Pada suatu ketika, matahari asal ini didekati oleh sebuah
bintang besar, yang menyebabkan terjadinya penarikan pada bagian matahari.
Akibat tenaga penarikan matahari asal tadi, terjadilah ledakan-ledakan yang
hebat. Gas yang meledak ini keluar dari atmosfer matahari, kemudian mengembun
dan membeku sebagai benda-benda yang padat, dan disebut planetesimal. Planetesimal
ini dalam perkembangannya menjadi planet-planet, dan salah satunya adalah
planet Bumi kita.
4. Teori Pasang Surut Gas
Teori ini dikemukakan leh jeans dan Jeffreys, yakni bahwa
sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak pendek, sehingga menyebabkan
terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat matahari itu masih berada
dalam keadaan gas. Terjadinya pasang surut air laut yang kita kenal di Bumi,
ukuranya sangat kecil. Penyebabnya adalah kecilnya massa bulan dan jauhnya
jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi). Tetapi, jika sebuah bintang
yang bermassa hampir sama besar dengan matahari mendekati matahari, maka akan
terbentuk semacam gunung-gunung gelombang raksasa pada tubuh matahari, yang
disebabkan oleh gaya tarik bintang tadi. Gunung-guung tersebut akan mencapai
tinggi yang luar biasa dan membentuk semacam lidah pijar yang besar sekali,
menjulur dari massa matahari tadi dan merentang kea rah bintang besar itu.Dalam
lidah yang panas ini terjadi perapatan gas-gas dan akhirnya kolom-kolom ini
akan pecah, lalu berpisah menjadi benda-benda tersendiri, yaitu planet-planet.
Bintang besar yang menyebabkan penarikan pada bagian-bagian tubuh matahari
tadi, melanjutkan perjalanan di jagat raya, sehingga lambat laun akan hilang
pengaruhnya terhadap-planet yang berbentuk tadi. Planet-planet itu akan
berputar mengelilingi matahari dan mengalami proses pendinginan. Proses
pendinginan ini berjalan dengan lambat pada planet-planet besar, seperti
Yupiter dan Saturnus, sedangkan pada planet-planet kecil seperti Bumi kita,
pendinginan berjalan relatif lebih cepat.
5. Teori Bintang Kembar
Menurut teori ini, galaksi berasal dari kombinasi bintang
kembar. Salah satu bintang meledak sehingga banyak material yang terlempar.
Karena bintang yang tidak meledak mempunyai gaya gravitasi yang masih kuat,
maka sebaran pecahan ledakan bintang tersebut mengelilingi bintang yang tidak
meledak. Bintang yang tidak meledak itu adalah matahari, sedangkan pecahan
bintang yang lain adalah planet-planet yang mengelilinginya
Sumber :
No comments:
Post a Comment