bab 2
DESCRIPTION
hgjgdTRANSCRIPT
BAB 2
A. ATMOSFER DAN DAMPAKNYA TERHADAP KEHIDUPAN
1. Pengertian atmosfer
Atmosfer lapisan udara yang terdiri atas beberapa gas yang dipertahankan oleh gravitasi bumi
dan digunakan untuk melindungi bumi dari serangan luar.
Ilmu yang mempeljari atmosfer, yaitu lapisan udara yang menyelubungi bumi, disebut
meteorologi, hal yang dipelajari dalam meteorologi antar lain awan, angin, petir, kilat, gejala
vahaya, endapan air di udara dan lain-lain.
2. Lapisan atmosfer
Atmosfer terdiri atau lapisan-lapisan sebagai berikut.
A.troposfer (0-12 km)
B.stratosfer (12-60 km)
C.mesosfer (60-80 km)
D.termosfer (80-100 km)
E.lonosfer (100-800 km)
F.eksosfer lebih dari 800 km.
3. pemanfaatan penyelidikan atmosfer
Penyelidikan atmosfer memiliki beberapa kegunaan, antara lain sebagai berikut.
A.untuk mengadakan ramalan cuaca sekali bagi keperluan pertanian, penerbangan, pelayaran,
dan peternakan.
B.untuk menyelidiki kemungkinan-kemungkinan diadakannya hujan buatan.
C.unruk mengetahui sebab-sebab gangguan radio, televisi, dan cara-cara yang dapat
dilakukan untuk memperbaiki hubungan melalui udara.
D.untuk mengetahui syarat-syarat hidup dilapisan udara bagian atas dan lain-lain.
4. Dinamika unsur-unsur cuaca
Cuca terjadi pada tempat yang tidak luas dan pada suatu saat, sedangkan iklim merupakan rata-
rata cuca pada suatu wilayah yang luas dan dalam waktu yang lebih lama.
Keadaan cuaca dapat diperkirakan dengan cara pengamatan. Pengamatan dilakukan terhadap
unsur-unsur cuaca yaitu:
a. Penyinaran matahari
b. Suhu udara
c. Tekanan udara
d. Angin
e. Awan
f. Kelembaban udara
g. Curah hujan
B.Klasifikasi berbagai tipe iklim
1. faktor-faktor yang memengaruhi iklim
Antara lain:
a. Letak garis lintang
b. Letak tinggi tempat
c. Pengaruh daratn yang luas
d. Lokasi daerah:dekat laut, dekat danau, daerah padang pasir
e. Daerah gunung/pegunungan yang dapat memengaruhi posisi bayangan hujan
f. Suhu udara dan awan
g. Kelembaban udara
h. Banyak sedikitnya curah hujan
i. Pengaruh arus laut
j. Panjang pendeknya musim
k. Pengaruh topografi dan vegetasi
2.macam-macam iklim
a.iklim matahari
b.iklim fisis
c.iklim menurut koppen
d.iklim menurut schmidt-ferguson
e.iklim menurut oldeman
f.iklim menurut junghuhn
C.Faktor-faktor penyebab perubahan iklim global (el nino, la nina) dan dampaknya terhadap
kehidupan
Terjadi keadaan kekeringan di australia, termasuk juga di beberapa daerah indonesia,
yidak terlepas dari keadaan-keadaan di samudra pasifik selatan. Apabila keadaan di pasifik
selatan tidak normal, sehingga dapat terjadi kekeringan atau turun hujan lebat. Keadaan yang
menyebabkan kekeringan pada rentang waktu lama disebut el nino. Keadaan yang menyebabkan
hujan lebat pada rentang waktu lama disebut la nina.
1.keadaan normal
Dalam keadaan normal angin pasat berhembus dari timur melintasi samidra pasifik. Hal
ini menyebabkan air hangat dari pasifik tengah terdorong ke arah barat. Air hangat ini terkumpul
disepanjang garis pantai australia sebelah utara , dan juga mengalir ke perairan indonesia
terbentuklah awan diatas air yang hangat ini, awan-awan ini membawa hujan apabila bergerak
diatas autralia dan indonesia.
2.peristiwa el nino
El nino datang menganggu setiap dua tahun sampai tujuh tahu sekali. Samudra pasifik,
mulai dari pasifik tengah sampai dengan pantai peru di amerika selatan menjadi hangat, etapi
tidak demikian diperairan autralia sebelah utara dan indonesia. Apabila hal ini terjadi, angin
pasat akan melemah dan arahnya berbalik, yakni berembus dari arah barat ke arah timur. Jadi,
udara tropis yang lembab tidak berpusat di dekat benua australia. Alih dara lembab tersebut
berpusat di samudra pasifik tengah dan meluas ke timur arah amerika selatan. Hal ini
menyebabkan turunnya hujan disamudra pasifik, dan hujan diaustralia serta di indonesia menjadi
berkurang dari biasanya. Akibatnya timbul kekeringan di australia dan di beberapa daerah di
indonesia. Kekeringan ini sering disertai dengan kebakaran rumput dan hutan. Selama peristiwa
el nino pada tahun 1994 dan 1997, baik di indonesia maupun australia mengalami kebakaran.
3.peristiwa la nina
Peristiwa ini terjadi ketika angin pasat berembus dengan keras dan terus menerus
melintasi samudra pasifik ke arah australia. Angin tersebut mendorong lebih banyak air hangat
ke arah australia sebelah utara dibandigkan biasanya. Akibatnya, semakin banyak awan yang
terkonsentrasi dalam keadaan seperti ini, dan menyebabkan turunnya hujan lebih banyak di
australia, di pasifik sebelah barat, dan di indonesia. Di daerah tersebut terjadi hujan deras yang
mengakibatkan banjir dan air pasang.
BAB II
BUMI DAN JAGAT RAYA
A. Sejarah Perkembangan Muka Bumi
1. Sejarah Terbentuknya Bumi
Bumi berasal dari gumpalan gas yang besar dan dalam keadaan berputar. Suatu saat terlepaslah
sebagian gumpalan tersebut. Gumpalan-gumpalan yang etrpisah dan masih ettap berputar
mengalami proses pendinginan akan menjadi padat. Itulah yang disebut planet-planet termasuk
bumi di dalamnya.
Ada 3 tahap dalam proses pembentukan bumi yaitu sebagai berikut :
a. Awalnya bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau
perbedaan unsur.
b. Pembentukan perlapisan struktur bumi diawali dengan terjadinya diferensiasi. Materiel besi
yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan
bergerak ke permukaan.
c. Bumi terbagi menjadi tiga lapisan, yaitu inti, mantel, dan kerak bumi.
2. Struktur Bumi
Lapisan ini terletak di bawah kerak bumi yang mempunyai suhu kira-kira 2000° C dan pada
umumnya dibagi menjadi 3 yaitu:
1. Lhitosfer
Letaknya paling atas dari selimut bumi, terdiri dari materi-materi yang berwujud padat dan kaya
silisium dan aluminium, tebalnya sekitar 50-100 km. Bersamaan dengan kerak bumi sering
disebut dengan lempeng lhitosfer yang mengapung diatas lapisan yang agak kental yaitu
astheonosfer.
2. Astheonosfer
Lapisan dibawah lhitosfer yang wujudnya agak kental, kaya dengan silisium, aluminium dan
magnesium. Tebal lapisan ini sekitar 130-160 km
3. Barisfer
Lapisan inti bumi yang merupakan bagian bumi paling dalam yang tersusun dari lapisan nife
(niccolum atau nikel dan ferrum atau besi).
3. Sejarah Perkembangan bumi
Beberapa teori mengenai pergerakan benua antara lain:
a. Teori Apungan benua (Wegener)
Semua daratan berasal dari satu benua besar yang disebut pangea. Asumsinya didasari oleh:
a. Terdapat kesamaan yang mencolok antara garis kontur pantai timur Benua Amerika Utara dan
Selatan dengan garis kontur pantai barat Eropa dan Afrika.
b. Bentangan-bentangan samudra dan benua-benua mengapung sendiri-sendiri.
c. Batas Samudra Hindia semakin mendesak ke utara. Anak benua India semakin menyempit dan
makin mendekati ke Benua Eurasia, sehingga menimbulkan lipatan Pegunungan Himalaya.
d. Green land semakin mendekat ke Amerika Utara
b. Teori Kontraksi
Bumi telah mengalami pendinginan dalam jangka waktu yang sangat lama. massa yang sangat
panas bertemu dengan udara dingin membuatnya mengerut. Zat yang berbeda-beda
menyebabkan pengerutan yang tidak sama antara 1 tempat dan tempat lain (James Dana dan Elie
Baumant)
c. Teori Laurasia-Gondwana
Muka bumi selalu mengalami perubahan atau perkembangan. Perubahan ini terus berlangsung
hingga kini, ditunjukan dengan adanya pergeseran daratan (benua). Jika dirunut pada sejarah
masa lalu, sebenarnya benua2 di muka bumi pernah berkumpul menyatu, menjadi sbuah benua
besar (supercontinent) brnama Laurasia di utara, dan Gondwana di selatan. Kedua benua ini
secara perlahan-lahan bergerak ke arah ekuator. Rotasi bumi membuat sebagian benua
terakumulasi di daerah ekuator dan bumi barat. PAda perkembangannya, benua ini pecah dan
memisah saling menjauh. Dan membentuk kondisi seperti sekarang ini (5 benua).(Eduard Suess)
d. Teori Ed Suess
adanya persamaan formasi geologi yang terdapat di Amerika Selatan, India dan Australia,
Antartika disebabkan pernah bersatunya daratan.
4. Teori Lempeng Tektonik
Teori ini adalah yang paling masuk akal dan diterima diseluruh dunia oleh ahli geologi.
Kerak bumi dan lapisan litosfer mengapung diatas astenosfer, sehinga dianggap satu daerah yang
saling berhubungan karena adanya aliran konveksi yang keluar di bagian tengah dasar samudra.
B. Sejarah Kehidupan di Muka Bumi
Beberapa teori yang mendukung sejarah terjadinya bumi dan peristiwa-peristiwa yang pernah
terjadi antara lain:
1. Teori Malapetaka
Teori ini dikemukakan oleh Baron Georges Cuvier. Ia berpendapat bahwa flora dan fauna dari
tiap zaman itu berjalan tidak berubah, dan sewaktu terjadinya revolusi maka hewan-hewan ini
musnah. Sesudah malapetaka tadi muncul hewan dan tumbuhan baru sehingga teori ini lebih
umum disebut teori malapetaka.
2. Teori Uniformitarisma
Teori ini dicetuskan oleh James Hutton, teori ini berbunyi “The Present is The Key to The Past”,
yang berarti kejadian sekarang adalah cerminan atau hasil dari kejadian pada zaman dahulu,
sehingga segala kejadian alam yang sekarang terjadi dengan mekanisme yang lambat dan proses
yang berkesinambungan seragam dengan proses-proses yang kini sedang berlangsung. Hal ini
menjelaskan bahwa rangkaian pegunungan-pegunugan besar, lembah serta tebing curam tidak
terjadi oleh suatu malapetaka yang tiba-tiba, akan tetapi oleh proses alam yang berjalan dengan
sangat lambat.
Yang dapat disimpulkan dari teori ini adalah :
Proses-proses yang terjadi di alam berlangsung secara berkesinambungan.
Proses-proses alam yang terjadi sekarang merefleksikan proses yang terjadi pada masa
lampau dengan intensitas yang berbeda.
3. Hukum Pengendapan (STENO)
Berdasarkan pengamatan Nicolaus Steno, ia mengemukakan tiga prinsip dasar pengendapan
yang lebih dikenal sebagai hukum Steno :
a. Hukum Superposisi,
yang menyatakan bahwa secara normalnya, batuan yang berada pada lapisan bawah adalah
batuan yang lebih tua dibandingkan lapisan atasnya. Terkecuali jika terjadi beberapa hal, seperti
interusi batuan beku dll.
b. Hukum Horizontalitas,
pada awalnya, sedimen terendapkan secara mendatar. Jika perlapisan batuan tersebut miring,
patah, terlipat, berarti batuan tersebut telah mengalami deformasi.
c. Hukum Kemenerusan lateral (lateral continuity),
yang menyatakan bahwa mengendapan batuan sedimen menyebar secara mendatar, sampai
menipis atau menghilang pada batas dimana ia diendapkan. Selain itu juga, kita dapat
mengidentifikasi apakah lapisan batuan tertentu terbentuk pada masa yang sama. Yaitu dengan
cara korelasi fosil yang ditemukan pada batuan tersebut.
C. Jagat Raya
1. Pengertian Jagat Raya
Dalam kehidupan sehari – hari, jagat raya lebih dikenal dengan alam semesta. Orang
Babylonia (sekitar 700 – 600 SM) beranggapan bahwa jagat raya merupakan suatu ruangan di
mana bumi yang datar sebagai lantainya sedangkan langit dan bintang sebagai atapnya.
Jagat raya dapat diartikan sebagai suatu ruangan yang sangat besar, di mana di dalamnya terjadi
peristiwa alam yang dapat diungkapkan manusia yang belum diungkap.
Sepanjang sejarah hiudpnya, manusia telah mengalami perubahan dan perkembangan
pengetahuan tentang alam semesta.
Ada beberapa teori yang sangat terkenal mengenai terbentuknya jagat raya, yaitu teori jagat raya
mengembang, teori big bang, teori keadaan tetap, dan teori berayun.
a. Teori Jagat Raya Mengembang
Edwin Hubble melakukan pengamatan terhadap galaksi – galaksi yang letaknya sangat jauh.
Galaski – galaksi ini selalu bergerak menjauhi pusat jagat raya dengan kecepatan yang tinggi.
Antargalaksi jaraknya pun semakin bertambah setiap saat. Hal ini bearti bahwa jagat raya
tidaklah statis akan tetapi terus mengalami perkembangan.
b. Teori Bing Bang
Teori ini berasal dari anggapan bahwa pada awal mulanya ada suatu massa yang luar biasa
besarnya dengan berat jenis yang snagat besar. Akibat adanya reaksi inti maka massa yang luar
biasa besarnya tersebut meledak dan berserakan kemudian mengembang dengan sangat cepat
menjauhi pusat ledakan.
c. Teori Keadaan Tetap
Teori ini dipelopori oleh Fred Hoyle. Menurutnya, materi baru (hidrogen) diciptakan setiap saat
untuk mengisi ruang kosong yang timbul dari pengembangan jagat raya. Dalam kasus ini jagat
raya tetap dan akan selalu tampak sama.
d. Teori Berayun
Berdasarkan teori ini, semua materi saling menjauh dan berasal dari massa yang padat.
Selanjutnya, materi itu gerakannya melambat kemudian berhenti dan mulai mengerut lagi akibat
gaya gravitasi. Lalu materi tersebut akan memadat dan meledak lagi. Dalam proses ini tidak ada
materi yang rusak maupun tercipta akan tetapi hanya berubah tatanan.
Perkembangan dari awal hingga akhir dari pandangan – pandangan tersebut adalah sebagai
berikut.
a. Anggapan Antroposentris atau Egosentris
Anggapan ini dimulai pada tingkat awal manusia atau pada manusia primitif yang menganggap
bahwa manusia sebagai pusat alam semesta. Pada waktu menyadari ada bumi dan langit,
manusia menganggap matahari, bulan, bintang, dan bumi serupa dengan hewan , tumbuhan dan
dengan dirinya sendiri.
b. Anggapan Geosentris
Anggapan ini menempatkan bumi sebagai pusat alam semesta. Geosentris berasal dari kata geo
yang artinya bumi dan centrum yang artinya pusat. Anggapan ini dimulai sekitar abag VI SM,
saat pandangan egosentris mulai ditinggalkan. Salah seorang yang mengemukakan anggapan
geosentris adalah Claudius Ptolomeus. Ia melakukan observasi di Alexandria, kota pusat
budaya Mesir pada masa lalu. Ia menganggap bahwa pusat jagat raya adalah bumi, sehingga
bumi ini dikelilingi oleh matahari dan bintang – bintang.
c. Anggapan Heliosentris
Pandangan heliosentris (helis = matahari) dianggap sebagai pandangan yang revolusioner yang
menempatkan matahari sebagai pusat alam semesta. Seorang nahasiswa kedokteran, ilmu pasti,
dan astronomi, Nicolaus Copernicus pada tahun 1507 menulis buku “De Revolutionibus
Orbium Caelestium” (Tentang revolusi peredaran benda – benda langit). Ia mengemukakan
bahwa matahari merupakan pusat jagat raya yang dikelilingi planet – planet, bahwa bulan
mengelilingi bumi dan bersama – sama mengitari matahari, dan bahwa bumi berputar ke timur
yang menyebabkan siang dan malam.
d. Anggapan Galaktosentris
galaktosentris (galaxy = kumpulan jutaan bintang) merupakan anggapan yang menempatkan
galaksi sebagai pusat tata surya. Galaktosentris dimulai tahun 1920 yang ditandai dengan
pembangunan teleskop raksasa di Amerika Serikat, sehingga dapat memberikan informasi yang
lebih banyak mengenai galaksi. Galaksi adalah suatu sistem bintang atau tatanan bintang –
bintang. Galaksi tersusun secara menggerombol dan tiap – tiap anggota galaksi memiliki gaya
tarik – menarik (gravitasi). Matahari bersama – sama planet yang mengitarinya terletak pada
sebuah galaksi yang diberi nama galaksi Bimasaki.
2. Anggota-Anggota Jagat Raya
Di dalam jagat raya terdapat banyak sekali benda – benda angkasa antara lain galaksi, bintang,
planet, meteor, dan lain – lain. Berikut ini akan diuraikan tentang bintang dan galaksi. Sedangkan
planet dan benda angkasa lainnya dibahas dalam subbab tata surya.
a. Bintang
Bintang adalah benda langit yang mempunyai cahaya sendiri akibat adanya reaksi inti di
dalamnya. Meskipun menggunakan teleskop paling canggih, kebanyakan bintang di ruang
angkasa terlihat tidak lebih besar dari ujung peniti. Sebuah bintang mempunyai ukuran dan
warna yang berbeda – beda, bahkan ada yang berpasangan dan saling mengorbit, yang dikenal
sebagai bintang kembar.
Berdasarkan volumenya, bintang yang ada di jagat raya dibagi menjadi tiga macam, yaitu
bintang raksasa, bintang sedang, dan bintang kerdil. Ukuran bintang tidak mengenal besarnya
saja, tetapi juga berdasarkan magnitudonya. Yang dimaksud dengan magnitudo adalah derajat
kekuatan sinar bintang. Makin kecil magnitudo suatu bintang makin terang cahaya bintang
tersebut. Magnitudo beberapa bintang dapat anda lihat dlam tabel di bawah ini.
No Nama Bintang atau
Benda Langit Lainnya
Magnitudo
1.
2.
Antares
Alpha Centaury
1,3
0,1
3.
4.
5.
6.
7.
Beta Centaury
Canopus
Sirius
Venus
Matahari
0,9
-0,9
-1,6
-4
-27
Berikut ini perbandingan antara beberapa bintang dengan matahari dalam hal ukuran
serta tingkat terangnya.
1) Bintang Sirius/cebol putih, mempunyai diameter 1/100 kali diameter matahari, dan terangnya
1/400 kali terangnya matahari.
2) Bintang Barnard/cebol merah, mempunyai diameter 1/10 kali diameter matahari, dan terangnya
1/2.000 kali terangnya matahari.
3) Bintang Capital/raksasa kuning, mempunyai diameter 16 kali diameter matahari, dan terangnya
150 kali terangnya matahari.
4) Bintang Rigel/raksasa biru putih, mempunyai diameter 80 kali diameter matahari.
5) Bintang Betelgeux/raksasa supermerah, mempunyai diameter 300 – 400 kali matahari.
Para astronom melakukan pengelompokkan spektrum bintang berdasarkan susunan garis yang
dinyatakan dalam simbol – simbol kelas spektrum seperti O, B, A, F, G, K, dan M.
Klasifikasi Spektrum Bintang
Kelas Spektrum Temperatur Warna
O
B
A
F
G
K
M
> 25.000 K
11.000 – 25.000 K
7.500 – 11.000 K
6.000 – 7.500 K
5.000 – 6.000 K
3.500 – 5.000 K
< 3.500 K
Biru
Biru
Biru
Biru keputih – putihan
Putih kekuning – kuningan
Jingga kemerah – merahan
Merah
b. Galaksi
Galaksi merupakan suatu sistem perbintangan yang sangat luas, di dalamnya terdapat jutaan
bahkan miliaran bintang beserta benda – benda langit lainnya sebagai anggota yang beredar
mengelilingi pusat dengan gerakan yang teratur. Contoh galaksi adalah galaksi Bimasaki di mana
matahari sebagai bintang merupakan bagian dari galaksi tersebut. Sebagai anggota jagat raya,
galaksi mempunyai cahaya sendiri dan jarak antargalaksi yang satu dengan yang lainnya jutaan
tahun cahaya.
1) Teori Terbentuknya Galaksi
a) Teori Top-Down
Jagat raya terbentuk dari awan gas yang besar dan padat yang kemudian pecah – pecah. Masing
– masing pecahannya tersebut berubah menjadi galaksi melalui proses kotraksi awan gas.
Kontraksi awan gas terjadi karena adanya pengaruh gravitasi, yang akhirnya menghasilkan
bintang – bintang.
Menurut teori ini, galaksi terbentuk dengan cara top-down, terbelah dari volume yang besar
menjadi pecahan – pecahan yang lebih kecil.
b) Teori Bottom – Up
Teori ini menyangkal teori pertama. Teori ini menyatakan bahwa galaksi terbentuk dari bagian –
bagian yang kecil menjadi besar.
Dalam teori ini, pada awalnya daerah – daerah yang mempunyai kepadatan tinggi di jagat raya
ini berukuran kecil. Karena gaya gravitasi, daerah – daerah ini mulai bersatu dan membentuk
susunan yang lebih besar dan akhirnya membentuk gravitasi.
2) Ciri - Ciri Galaksi
Ciri – ciri galaksi antara lain :
a) Galaksi terlihat di luar jalur bintang kali serayu, sejauh ratusan ribu, bahkan jutaan tahun cahaya.
b) Galaksi – galaksi mempunyai cahaya sendiri, bukan cahaya pantulan.
c) Galaksi – galaksi mempunyai bentuk tertentu, yang selalu mempunyai inti yang bercahaya di
pusatnya, sehingga mudah untuk dikenal, dan
d) Jarak antargalaksi jutaan tahun cahaya.
3) Bentuk – Bentuk Galaksi
Galaksi memiliki tiga bentuk dasar, yaitu spiral, elips dan tak beraturan.
a) Bentuk Spiral
Galaksi spiral mempunyai distribusi bintang dan nebula berbentuk spiral, dan umumnya datar
seperti cakram. Akan tetapi, bagian tengah galaksi jenis ini menggelembung.
b) Bentuk elips
Galaksi elips berbentuk seperti bola rugby raksasa. Galaksi elips mengandung sangat sedikit
materi nebula, sehingga sangat sedikit memiliki bintang baru.
c) Bentuk Tak Beraturan
Kira – kira empat persen dari seluruh jumlah galaksi berbentuk tak beraturan atau tidak
mempunyai bentuk tertentu.
4) Jenis – Jenis Galaksi
Ada beberapa macam galaksi yang diketagui manusia, antara lain sebagai berikut:
a) Galaksi Bimasaki
Merupakan galaksi di mana bumi berada. Galaksi Bimasaki memiliki bentuk spiral, terdiri lebih
dari 40 miliar bintang, salah satu di antaranya adalah matahari. Dari tepi ke tepi panjangnya
sekitar 100.000 tahun cahaya. Galaksi Bimasaki ini termasuk berukuran sedang apabila
dibandingkan dengan kelompok – kelompok lainnya. Corak dan struktur dari galaksi Bimasaki
berbentuk spiral dengan massa bintang kurang lebih 100 miliar massa matahari. Bimasaki
menunjukkan gerak rotasi pada intinya.
b) Galaksi Magellan
Merupakan galaksi yang paling dekat dengan galaksi Bimasaki. Jaraknya kurang lebih 150.000
tahun cahaya dan berada di belahan langit selatan.Galaksi Magellan terlihat seperti kabut dan
terletak di daerah rasi Doroda dan Tucan. Kabut yang terang dan besar disebut Magellan Besar.
Yang kecil, Magellan kecil.
c) Galaksi Ursa Mayor
Berjarak 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bimasaki. Bentuk galaksi Ursa Mayor adalah
elips dan rapat.
d) Galaksi Jauh
Contoh galaksi jauh adalah galaksi Silvery, Triangulum dan Whirlpool.
Galaksi – galaksi yang terletak lebih dari 10.000.000 tahun cahaya dari galaksi Bimasaki
termasuk galaksi jauh.
e) Galaksi Andromeda
Galaksi Andromeda berbentuk spiral dan berjarak kurang lebih 2.000.000 tahun cahaya dari
galaksi Bimasakti. Pusat galaksi tidak terurai menjadi bintang – bintang yang terpisah dan inti
pusat galaksi sangat terang dan berwarna putih, di sekitarnya terdapat gugus bintang yang sudah
tua dan berwarna merah jambu.
f) Galaksi Mata Hitam (Black Eye)
Pada tahun 1781 seorang astronom Prancis, Charles Messier melakukan terhadap survei
pemotretan terhadap galaksi dan nebula. Di antara galaksi yang lebih ditemukan oleh Messier,
ada satu galaksi yang memiliki sifat yang aneh yaitu memiliki cincin kabut dan berwarna gelap.
D. Sistem Tata Surya
1. Asal-usul Tata Surya
Banyak ahli telah mengemukakan hipotesis tentang asal-usul Tata Surya, diantaranya.
Hipotesis Nebula
Hipotesis Nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734
dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga
dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini
lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace yang menyebutkan bahwa pada tahap awal
Tata Surya masih berupa kabut raksasa.
Hipotesis Planetisimal
Hipotesis Planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R.
Moulton pada tahun 1900. Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk
akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan matahari.
Hipotesis Pasang Surut Bintang
Hipotesis Pasang Surut Bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917.
Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada matahari. Keadaan yang
hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari matahari dan bintang
lain oleh gaya pasang surut yang kemudian terkondensasi menjadi planet. Namun astronom
Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak
mungkin terjadi. Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya
atas hipotesis tersebut.
Hipotesis Kondensasi
Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. uiper
(1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk
dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.
Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis Bintang Kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956.
Hipotesis Bintang Kembar menjelaskan bahwa Tata Surya berupa dua bintang yang hampir sama
ukurannya dan saling berdekatan. Kemudian salah satunya meledak dan meninggalkan serpihan-
serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai
mengelilinginya.
2. Sejarah Penemuan
Lima planet terdekat ke Matahari selain Bumi (Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus)
telah dikenal sejak zaman dahulu karena mereka semua bisa dilihat dengan mata telanjang.
Banyak bangsa di dunia memiliki nama sendiri untuk masing-masing planet.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa
manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei
(1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia “lebih tajam”
dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang. Karena teleskop
Galileo bisa mengamati lebih tajam sehingga ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk
penampakan Venus seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi
Venus terhadap Matahari. Penalaran Venus mengitari Matahari makin memperkuat teori
heliosentris yaitu bahwa matahari adalah pusat alam semesta. Susunan heliosentris adalah
Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695)
yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
3. Struktur Tata Surya
Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari, sebuah bintang deret utama kelas G2 yang
mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya
gravitasinya. Yupiter dan Saturnus merupakan dua komponen terbesar yang mengedari matahari
menyangkup kira-kira 90 persen massa selebihnya. Hampir semua objek-objek besar yang
mengorbit matahari terletak pada bidang edar bumi yang disebut ekliptika. Semua planet terletak
sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya memiliki
beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika. Planet-planet dan objek-objek Tata Surya
juga mengorbit mengelilingi matahari dengan berlawanan arah jarum jam jika dilihat dari atas
kutub utara matahari kecuali Komet Halley.
Hukum Gerakan Planet Kepler menjabarkan bahwa orbit dari objek-objek Tata Surya sekeliling
matahari bergerak mengikuti bentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik fokusnya.
Objek yang berjarak lebih dekat dari matahari memiliki tahun waktu yang lebih pendek. Pada
orbit elips, jarak antara objek dengan matahari bervariasi sepanjang tahun. Jarak terdekat antara
objek dengan matahari disebut perihelion, sedangkan jarak terjauh dari matahari disebut
aphelion. Semua objek Tata Surya bergerak tercepat di titik perihelion dan terlambat di titik
aphelion. Orbit planet hampir berbentuk lingkaran sedangkan komet, asteroid, dan objek sabuk
Kuiper orbitnya berbentuk elips.
Matahari
Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata
Surya.Bintang ini berukuran 332.830 kali dari massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan
kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan
menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar
angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik yang termasuk spektrum optik.
Nama – nama planet
a. Merkurius
Merkurius (0,4 SA) adalah planet terdekat dari matahari serta terkecil (0,055 massa bumi).
Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di samping kawah meteorid yang
diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda
awal sejarahnya. Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang
terlepas dari permukaannya karena semburan angin matahari. Besarnya inti besi dan tipisnya
kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesis lapisan luar
planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa dan perkembangan (akresi) penuhnya
terhambat oleh energi awal matahari.
b. Venus
Venus (0,7 SA) berukuran 0,815 kali dari massa bumi. Planet ini memiliki selimut kulit silikat
yang tebal dan berinti besi, atmosfer yang tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi
planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi. Venus
tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai 400 °C
yang kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer.
Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi dan karena planet ini tidak memiliki medan
magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer diduga sumber atmosfer Venus berasal dari
gunung berapi.
c. Bumi
Bumi adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat. Bumi adalah satu-satunya yang
diketahui memiliki aktivitas geologi dan memiliki mahluk hidup. Hidrosfer-nya yang cair adalah
khas di antara planet-planet kebumian dan juga merupakan satu-satunya planet yang diobservasi
memiliki lempeng tektonik. Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya
karena dipengaruhi oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen. Bumi
memiliki satu satelit yaitu bulan dan satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam
Tata Surya.
d. Mars
Mars (1,5 SA) berukuran lebih keci dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini
memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars
yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles
marineris menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai belakangan ini. Warna
merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi. Mars mempunyai dua satelit alami
kecil yaitu Deimos dan Phobos yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.
e. Yupiter
Yupiter (5,2 SA) merupakan planet yang berukuran 318 kali massa bumi dan 2,5 kali massa dari
gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utama planet ini adalah hidrogen dan helium.
Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada
atmosfernya seperti pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Yupiter
memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar adalah Ganymede, Callisto, Io, dan Europa yang
menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.
Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya berukuran lebih besar dari Merkurius.
f. Saturnus
Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya memiliki beberapa kesamaan dengan
Yupiter yaitu komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter,
namun planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi sehingga
membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya. Saturnus memiliki 60
satelit yang diketahui sejauh ini dan 3 yang belum dipastikan. Dua di antaranya yaitu Titan dan
Enceladus yang menunjukan activitas geologis meskipun hanya terdiri dari es saja. Titan
berukuran lebih besar dari Merkurius dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang
memiliki atmosfer yang cukup berarti.
g. Uranus
Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi adalah planet yang paling ringan di antara
planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari matahari dengan
berukuran poros 90° pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas
raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi panas. Uranus memiliki 27 satelit yang
diketahui dan yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel, dan Miranda.
h. Neptunus
Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus namun memiliki 17 kali massa bumi
sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak
sebanyak Yupiter atau Saturnus. Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar
adalah Triton. Triton memiliki geyser nitrogen cair dan geologinya aktif. Triton adalah satu-
satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa
planet minor pada orbitnya yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi
1:1 dengan Neptunus.
Benda-benda lain dalam system tata surya
Pada tata surya, kecuali terdapat planet-planet yang telah disebutkan di muka, terdapatpula
benda-benda lain berikut ini.
1. Planetoida atau Asteroida
Pada tahun 1801, Piazzi, seorang astronom bangsa Italia melalui observasinya denganteleskop
menemukan benda langit yang berdiameter± 900 km (Bulan berdiameter 3000 km)beredar
mengelilingi Matahari. Dalam beberapa tahun kemudian ternyata ditemukan pulabeberapa benda
semacam itu. Benda-benda itu mengorbit mengelilingi Matahari pada jarakantara Mars dan
Yupiter. Pada saat ini, benda semacam itu telah diketahui sebanyak + 2000buah, berbentuk bulat
dan kecil. Yang terbesar bernama Ceres dengan diameter 750 km.Benda-benda langit itu disebut
planetoida atau "bukan planet", untuk membedakannyadengan planet utama yang telah
diterangkan.
2. Komet atau Bintang Berekor
Meskipun komet disebut sebagai bintang berekor, tetapi komet bukan tergolong bintangalam
dalam arti yang sebenarnya. Komet merupakan anggota tata surya, yang beredar me-ngelilingi
Matahari dan menerima energinya dari Matahari.
3. Meteor atau Bintang
BeralihMeteor bukan tergolong bintang karena meteor merupakan anggota tata surya.
Meteorberupa batu-batu kecil yang berdiameter antara 0,2 sampai 0,5 mm dan massanya tidak
lebihdari 1 gram. Meteor ini semacam debu angkasa yang bergerak dengan kecepatan rata-rata
60 km/detik atau 60 x 60 x 60 km per jam.4.
PENUTUP
Kesimpulan
Ada beberapa hipotesis yang menyatakan asal-usul hakekat geografi dan Tata Surya yang telah
dikemukakan oleh beberapa ahli, yaitu Hipotesis Nebula, Hipotesis Planetisimal, Hipotesis
Pasang Surut Bintang, Hipotesis Kondensasi, dan Hipotesis Bintang Kembar. Sejarah penemuan
Tata surya di awali dengan dilihatnya planet-planet dengan mata telanjang hingga ditemukannya
alat untuk mengamati benda langit lebih jelas yaitu Teleskop dari Galileo. Perkembangan
teleskop diimbangi dengan perkembangan perhitungan benda-benda langit dan hubungan satu
dengan yang lainnya. Dari mulai mengetahui perkembangan planet-planet hingga puncaknya
adalah penemuan UB 313 yang ternyata juga mempunyai satelit.
Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari
dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan
buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil atau katai, 173
satelit 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 ada Sabuk Kuiper dan Piringan Tersebar.
Saran
Sebaiknya semua pihak mempelajari geografi dan tata surya agar dapat mengetahui dari mana
sebenarnya arti geografi dan susunan Tata Surya itu sehingga kita tidak dapat mengada-ada atau
merekayasanya. Mengetahui Tata Surya juga sangat penting agar kita dapat mengetahui
kebesaran Tuhan Yang Maha Esa sehingga kita dapat meningkatkan keimanan dan ketakwaan.
BAB 2
2.Memahami sejarah pembentukan bumiBumi merupakan salah satu planet dari sistem tata surya yang terdapat
dalam suatu galaksi bernama Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways atau
Kabut Putih). Selain planet-planet yang terdapat dalam tata surya, juga terdapat
benda-benda angkasa lain, dan sekitar 200 milyar bintang yang ada di dalam
Galaksi Bima Sakti. Lebih jauh lagi berdasarkan penelitian, Bima Sakti bukanlah
satu-satunya galaksi, tetapi terdapat ratusan, jutaan, bahkan milyaran galaksi
pengisi jagat raya ini. Sungguh Maha Besar dan Maha Tinggi Tuhan yang
telah menciptakan bumi dan jagat raya dengan segala isinya.
Pada bab ini akan dibahas tentang sejarah pembentukan bumi dan tata
surya dalam jagat raya. Dengan mempelajarinya, diharapkan kamu dapat
menjelaskan proses pembentukan bumi dan mendeskripsikan tata surya dalam
jagat raya.
A. PROSES TERJADINYA BUMI
Kita semua bertempat tinggal di permukaan bumi yang kita rasakan sangat
luas. Bayangkan saja, jari-jari yang dimiliki bumi mencapai 6.370 km. Panjang
keliling Khatulistiwa yang melewati negara kita sekitar 40.000 km. Jadi kalau
dibandingkan sama dengan 40 kali panjang Pulau Jawa.
Akan tetapi, pernahkah kamu merenungkan tentang bagaimana bumi tempat
kita berpijak ini terbentuk? Apakah bumi suatu benda yang bulat dan kaku?
Bagaimana sejarah pembentukan dan perkembangan muka bumi? Seperti
apakah karakteristik lapisan bumi? Semua pertanyaan tersebut tentunya akan
kita bahas dalam subab ini, sehingga kamu mengetahui dan lebih memahaminya.
Proses terbentuknya planet bumi tidak dapat dipisahkan dengan sejarah
terbentuknya tata surya. Hal ini dikarenakan bumi merupakan salah satu anggota
keluarga matahari, di samping planet-planet lain, komet, asteroid, dan meteor.
Bahkan para ilmuwan memperkirakan bahwa matahari terbentuk terlebih dahulu,
sedangkan planet-planet masih dalam wujud awan debu dan gas kosmis yang
disebut nebula berputar mengelilingi matahari. Awan, debu, dan gas kosmis
tersebut terus berputar dan akhirnya saling bersatu karena pengaruh gravitasi,
kemudian mengelompok membentuk bulatan-bulatan bola besar yang disebut
planet, termasuk planet bumi.
Dari proses tersebut, kita memperoleh gambaran bahwa sistem tata surya
berasal dari massa gas (kabut gas atau nebula) yang bercahaya dan berputar
perlahan-lahan. Massa gas tersebut secara berangsur-angsur mendingin, mengecil,
dan mendekati bentuk bola. Karena massa gas itu berotasi dengan kecepatan
yang makin lama semakin tinggi, pada bagian khatulistiwa (ekuatornya) yang
mendapat gaya sentrifugal paling besar, sehingga massa tersebut menggelembung.
Akhirnya dari bagian yang menggelembung tersebut ada bagian yang terlepas
(terlempar) dan membentuk bola-bola pijar dengan ukuran berbeda satu sama
lain.
Massa gas induk tersebut akhirnya menjadi matahari, sedangkan bolabola
kecil yang terlepas dari massa induknya mendingin menjadi planet, termasuk
bumi kita. Pada saat terlepas dari massa induknya, planet-planet anggota
tata surya masih merupakan bola pijar dengan suhu sangat tinggi. Karena
planet berotasi, maka ada bagian tubuhnya yang terlepas dan berotasi sambil
beredar mengelilingi planet tersebut. Benda tersebut selanjutnya dinamakan
bulan (satelit alam). Menurut hasil penelitian para ahli astronomi dan geologi, bumi kita sendiri
terbentuk atau terlepas dari tubuh matahari sekitar 4500 juta tahun yang
lalu. Perkiraan terbentuknya bumi ini didasarkan atas penelaahan palentologi
(ilmu yang mempelajari fosil-fosil sisa mahluk hidup purba pada masa lampau)
dan stratigrafi (ilmu yang mempelajari struktur lapisan-lapisan batuan pembentuk
muka bumi).
Pada saat terlahir (sekitar 4500 juta tahun yang lalu) bumi kita pada
awalnya masih merupakan bola pijar yang sangat panas, suhu permukaannya
mencapai 4.0000 C. Dalam jangka waktu jutaan tahun, secara berangsurangsur
bumi kita mendingin. Akibat proses pendinginan, bagian luar bumi
membeku membentuk lapisan kerak bumi atau kulit bumi yang disebut litosfer,
sedangkan bagian dalam planet bumi sampai sekarang masih dalam keadaan
panas dan berpijar.
Selain pembekuan kerak bumi, pendinginan massa bumi ini mengakibatkan
terjadinya proses penguapan gas secara besar-besaran ke angkasa. Proses
penguapan ini terjadi dalam waktu jutaan tahun, sehingga terjadi akumulasi
uap dan gas yang sangat banyak. Pada saat inilah mulai terbentuk atmosfer
bumi.
Uap air yang terkumpul di atmosfer dalam waktu jutaan tahun tersebut,
pada akhirnya dijatuhkan kembali sebagai hujan untuk pertama kalinya di
bumi, dengan intensitas tinggi dan dalam waktu yang sangat lama. Titik-titik
air hujan yang jatuh selanjutnya mengisi cekungan-cekungan muka bumi
membentuk bentang perairan laut dan samudera.
Sebagaimana dikemukakan di atas, bahwa pada awal pembentukannya,
seluruh bagian planet bumi relatif dingin. Kemudian pada proses selanjutnya,
suhu bumi semakin meningkat hingga mencapai suhu seperti saat ini. Berdasarkan
penelitian para ilmuwan, dijelaskan adanya tiga faktor yang menyebabkan
naiknya suhu bumi tersebut, yaitu sebagai berikut:
1. Akresi (accretion) yaitu naiknya suhu bumi akibat tumbukan bendabenda
angkasa atau meteor yang menghujani bumi. Energi dari bendabenda
tersebut berubah menjadi panas. Bayangkan saja, 5 ton berat
benda angkasa, kemudian menghantam bumi dengan kecepatan 30 km
per detik, diperkirakan memberikan energi yang sama dengan ledakan
nuklir sebesar 1000 ton. Daerah sekitar tumbukan tersebut meninggalkan
lubang-lubang yang sangat besar (kawah) di permukaan bumi. Pada saat
bersamaan, bulan juga ditabrak oleh benda angkasa tersebut. Karena
itu, apabila kamu melihat bulan dengan menggunakan teropong maka
kamu bisa menyaksikan kawah yang terbentuk pada masa lampau.
2. Kompresi yaitu semakin memadatnya bumi karena adanya gaya gravitasi.
Bagian dalam bumi menerima tekanan yang lebih besar dibandingkan bagian luarnya, sehingga pada
bagian dalam bumi suhunya lebih panas.
Tingginya suhu di bagian dalam bumi (inti bumi) mengakibatkan unsur
besi pada bumi menjadi cair, sehingga inti bumi merupakan cairan.
3. Adanya disintegrasi atau penguraian unsur-unsur radioaktif seperti uranium,
thorium, dan potasium. Jumlah unsur-unsur tersebut sebenarnya relatif
kecil tetapi dapat meningkatkan suhu bumi. Atom-atom dari unsur-unsur
tersebut secara spontan terurai dan mengeluarkan partikel-partikel atom
yang berubah menjadi unsur lain dan diserap oleh batuan di sekitarnya. Itulah proses pembentukan
bumi, tempat kita tinggal dan hidup di dalamnya.
Lalu bagaimana dengan proses terjadinya perlapisan di bumi? Secara ringkas,
proses pembentukan bumi hingga terjadinya perlapisan tersebut terbagi menjadi
tiga tahap, yaitu sebagai berikut:
1. Tahap pada saat bumi merupakan planet yang homogen atau belum terjadi
diferensiasi dan zonafikasi.
2. Proses diferensiasi atau pemilahan, yaitu ketika material besi yang lebih
berat tenggelam menuju pusat bumi, sedangkan material yang lebih ringan
bergerak ke permukaan. Dengan demikian, bumi tidak lagi dalam keadaan
homogen, melainkan terdiri atas material yang lebih berat (besi) di pusat
bumi dan material yang lebih ringan di bagian yang lebih luar atau kerak
bumi.
3. Proses zonafikasi, yaitu tahap ketika bumi terbagi menjadi beberapa
zona atau lapisan, yaitu inti besi yang padat, inti besi cair, mantel bagian
bawah, zona transisi, astenosfer yang cair, dan litosfer yang terdiri atas
kerak benua dan kerak samudera. Dengan demikian, perubahan suhu yang dimulai dari bahan
pembentuk
bumi hingga terbentuk bumi, kemudian mengalami pendinginan dan terjadinya
kenaikan suhu kembali, seperti yang dijelaskan di atas, mengakibatkan bumi
sebagai planet yang memiliki lapisan-lapisan. Proses zonafikasi pada bumi
telah membaginya ke dalam beberapa lapisan.
B. PANGEA DAN GONDWANA
Lapisan bumi yang tersusun dari berbagai proses secara sedemikian rupa,
nampaklah bagian-bagian yang di antaranya bagian terluar yang keras dan
bagian bawah yang relatif cair. Kita merasakan seolah-oleh permukaan bumi
sesuatu yang kaku dan diam (tidak bergerak). Ternyata sejak zaman dulu,
permukaan bumi yang diam ini telah mengalami perjalanan atau pergeseran
yang jauh dari bentuknya semula. Di antara para ilmuwan yang memberikan
gagasan tentang adanya pergeseran di bumi yaitu Antonio Snidar – Pellegrini
yang mengamati benua-benua Afrika dan Amerika Selatan merupakan benua
yang pernah bersatu.
Seorang ahli ilmu cuaca dari Jerman yang bernama Alfred Wegener (1912),
dalam teorinya yang terkenal yaitu teori pengapungan benua (Continental
drift theory) mengemukakan bahwa sampai sekitar 225 juta tahun lalu, di
bumi baru ada satu benua dan samudra yang maha luas. Benua raksasa ini
dinamakan pangea, sedangkan kawasan samudera yang mengapitnya dinamakan
panthalassa.
Sedikit demi sedikit pangea mengalami retakan-retakan dan pecah. Sekitar
135 juta tahun yang lalu, benua raksasa tersebut pecah menjadi dua, yaitu
pecahan benua di sebelah utara dinamakan Laurasia dan di bagian selatan
dinamakan gondwana. Kedua benua itu dipisahkan oleh jalur laut sempit
yang dinamakan Laut Tethys. Sisa Laut Tethys pada saat ini merupakan
jalur cebakan minyak bumi di sekitar laut-laut di kawasan Timur Tengah. Baik Laurasia maupun
Gondwana kemudian terpecah-pecah lagi menjadi
daratan yang lebih kecil dan bergerak secara tidak beraturan dengan kecepatan
gerak berkisar antara 1 – 10 cm pertahun (coba kalian lihat teori tektonik
lempeng). Dalam sejarah perkembangan planet bumi, sekitar 65 juta tahun
lalu, Laurasia merupakan cikal bakal benua-benua yang saat ini letaknya
di sebelah utara ekuator (belahan bumi utara), meliputi Eurasia, Amerika
Utara, dan pulau-pulau kecil di sekitarnya. Adapun Gondwana merupakan
cikal bakal benua-benua di belahan bumi selatan, meliputi Amerika Selatan,
Afrika, Sub benua India, Australia, dan Antartika, hingga terbentuklah benuabenua
yang kita saksikan saat ini. Kerak bumi atau lapisan bumi bagian atas pada dasarnya terdiri atas
kerak samudera dan kerak benua. Kedua kerak ini bukanlah sesuatu yang
kaku dan diam, tetapi terus bergerak aktif mengalami pergeseran hingga saat
ini. Lalu bagaimanakah pergeseran benua terjadi? Selanjutnya akan dibahas
pada bagian lempeng tektonik.
C. KARAKTERISTIK PERLAPISAN BUMI
Setelah planet bumi ini terbentuk dari massa gas, lambat laun mengalami
proses pendinginan. Akibatnya bagian terluarnya menjadi keras, sedangkan,
bagian dalamnya masih tetap merupakan massa zat yang panas dalam keadaan
lunak. Sepanjang proses pendinginan berlangsung dalam jangka waktu jutaan
tahun, zat-zat pembentuk bumi yang terdiri atas berbagai jenis sifat kimia
dan fisikanya sempat memisahkan diri sesuai dengan perbedaan sifat-sifat
tersebut. Hasil-hasil penelitian terhadap fisik bumi menunjukkan bahwa batuanbatuan
pembentuk bumi mulai dari kerak bumi sampai inti bumi mempunyai
komposisi mineral dan unsur kimia yang berbeda-beda.
Pada dasarnya planet bumi mempunyai struktur utama (dari permukaan
sampai ke dalam), yaitu sebagai berikut.
1. Litosfer (lapisan batuan pembentuk kulit bumi atau crust)
Litosfer berasal dari kata lithos berarti batu dan sfhere/sphaira berarti
bulatan atau lapisan. Dengan demikian Litosfer dapat diartikan lapisan
batuan pembentuk kulit bumi. Dalam pengertian lain, litosfer adalah lapisan
bumi paling atas dengan ketebalan lebih kurang 70 km yang tersusun dari
batuan penyusun kulit bumi. Lebih lanjut mengenai litosfer akan dibahas
dalam bab 4.
2. Astenosfer (lapisan selubung atau mantle)
Astenosfer, yaitu lapisan yang terletak di bawah litosfer dengan ketebalan
sekitar 2.900 km berupa material cair kental dan berpijar dengan suhu sekitar
3.000 0C, merupakan campuran dari berbagai bahan yang bersifat cair, padat
dan gas bersuhu tinggi.
3. Barisfer (lapisan inti bumi atau core)
Barisfer, yaitu lapisan inti bumi yang merupakan bagian bumi paling dalam
yang tersusun atas lapisan Nife (Niccolum atau nikel dan ferrrum atau besi).
Lapisan ini dapat pula dibedakan atas dua bagian yaitu inti luar dan inti
dalam.
a. Inti luar (Outer core)
Inti luar adalah inti bumi yang ada di bagian luar. Tebal lapisan ini sekitar
2.200 km, tersusun atas materi besi dan nikel yang bersifat cair, kental, dan
panas berpijar bersuhu sekitar 3.900 0C.
b. Inti dalam (Inner core)
Inti dalam adalah inti bumi yang ada di lapisan dalam dengan ketebalan
sekitar 2.500 km, tersusun atas materi besi dan nikel pada suhu yang sangat
tinggi yakni sekitar 4.8000 C, akan tetapi tetap dalam keadaan padat dengan
densitas sekitar 10 gram/cm3. Hal itu disebabkan adanya tekanan yang sangat
tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya. Lapisan atas kerak bumi, di daerah daratan, biasanya dilapisi
tanah.
Tanah, yang terdiri atas partikel batuan yang ditimpa cuaca, juga mengandung
banyak zat organik yang berasal dari pembusukan makhluk hidup zaman
purba. Tanah mendukung kehidupan tanaman di bumi dan juga binatang karena
makanan hewan, baik langsung maupun tidak berasal dari tanaman.
Berdasarkan uraian tersebut, dapat disimpulkan bahwa karakteristik lapisan
bumi paling dalam (inti) memiliki sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan
cair relatif kental, sedangkan bagian luar atau atasnya berupa litosfer yang
pejal dan keras pula.
D. TEORI TERBENTUKNYA KULIT BUMI
Kulit bumi dari waktu ke waktu selalu mengalami perubahan. Hal ini
telah menjadi bahan pemikiran para ahli untuk mengungkap proses perubahan
dan perkembangan kulit bumi pada masa lalu, sekarang dan prediksi pada
masa yang akan datang. Adapun berbagai teori terbentuknya kulit bumi yang
dikemukakan para ahli antara lain sebagai berikut.
1. Teori kontraksi (Contraction theory)
Teori ini dikemukakan pertama kali oleh Descrates (1596-1650). Ia
menyatakan bahwa bumi semakin lama semakin susut dan mengkerut yang disebabkan oleh
terjadinya proses pendinginan, sehingga di bagian permukaannya
terbentuk relief berupa gunung, lembah, dan dataran.
Teori kontraksi didukung pula oleh James Dana (1847) dan Elie de
Baumant (1852). Mereka berpendapat bahwa bumi mengalami pengerutan
karena terjadi proses pendinginan di bagian dalam bumi yang mengakibatkan
bagian permukaan bumi mengerut membentuk pegunungan dan lembah-lembah.
2. Teori dua benua (Laurasia-Gondwana theory)
Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya bumi terdiri atas dua benua
yang sangat besar, yaitu Laurasia di sekitar kutub utara dan Gondwana
di sekitar kutub selatan bumi. Kedua benua tersebut kemudian bergerak perlahan
ke arah equator bumi, sehingga akhirnya terpecah-pecah menjadi benua benua
yang lebih kecil. Laurasia terpecah menjadi Asia, Eropa dan Amerika Utara,
sedangkan Gondwana terpecah menjadi Afrika, Australia dan Amerika Selatan.
Teori Laurasia-Gondwana kali pertama dikemukakan oleh Edward Zuess
pada 1884.
3. Teori pengapungan benua (Continental drift theory)
Teori pengapungan benua dikemukakan oleh Alfred Wegener pada 1912.
Ia menyatakan bahwa pada awalnya di bumi hanya ada satu benua maha besar yang disebut
Pangea. Menurutnya benua tersebut kemudian terpecahpecah
dan terus bergerak melalui dasar laut. Gerakan rotasi bumi yang sentripugal,
mengakibatkan pecahan benua tersebut bergerak ke arah barat menuju equator.
Teori ini didukung oleh bukti-bukti berupa kesamaan garis pantai Afrika bagian
barat dengan Amerika Selatan bagian timur, serta adanya kesamaan batuan
dan fosil pada kedua daerah tersebut.
4. Teori konveksi (Convection theory)
Menurut teori konveksi yang dikemukakan oleh Arthur Holmes dan
Harry H. Hess dan dikembangkan lebih lanjut oleh Robert Diesz, menyatakan
bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi
arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada di atasnya, sehingga
ketika arus konveksi yang membawa materi berupa lava sampai ke permukaan
bumi di mid oceanic ridge (punggung tengah samudera), lava tersebut akan
membeku membentuk lapisan kulit bumi yang baru menggeser dan menggantikan
kulit bumi yang lebih tua.
Bukti kebenaran teori konveksi adalah terdapatnya tanggul dasar samudera
(Mid Oceanic Ridge), seperti Mid Atlantic Ridge dan Pasific-Atlantic Ridge.
Bukti lainnya didasarkan pada penelitian umur dasar laut yang membuktikan
bahwa semakin jauh dari punggung tengah samudera, umur batuan semakin
tua. Artinya terdapat gerakan yang berasal dari Mid Oceanic Ridge ke arah
berlawanan yang disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah
kulit bumi.
5. Teori lempeng tektonik (Plate Tectonic theory)
Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa planet bumi terdiri atas sejumlah
lapisan. Lapisan bagian atas bumi merupakan bagian yang tegar dan kaku
berada pada suatu lapisan yang plastik atau cair. Hal ini mengakibatkan lapisan
permukaaan bumi bagian atas menjadi tidak stabil dan selalu bergerak sesuai
dengan gerakan yang berada di bawahnya. Keadaan inilah yang melatarbelakangi
lahirnya teori Lempeng Tektonik. Lahirnya teori lempeng tektonik (tectonic
Plate theory) pada tahun 1968 merupakan kenyataan mutakhir dalam geologi
yang menunjukkan terjadinya evolusi bentuk permukaan bumi.
Teori lempeng tektonik dikemukakan oleh Tozo Wilso. Berdasarkan teori
ini, kulit bumi atau litosfer terdiri atas beberapa lempeng tektonik yang berada
di atas lapisan astenosfer, Lempeng-lempeng tektonik pembentuk kulit bumi
selalu bergerak karena pengaruh arus konveksi yang terjadi pada lapisan
astenosfer yang berada di bawah lempeng tektonik kulit bumi.
Litosfer sebagai lapisan paling luar dari badan bumi, bagaikan kulit ari
pada kulit manusia dan merupakan lapisan kerak bumi yang tipis. Prinsip
teori tektonik lempeng adalah kulit bumi terdiri atas lempeng-lempeng
yang kaku dengan bentuk tidak beraturan. Dinamakan lempeng karena
bagian litosfer mempunyai ukuran yang besar di kedua dimensi horizontal
(panjang dan lebar), tetapi berukuran kecil pada arah vertikal (ketebalan).
Bandingkan dengan daun meja, daun pintu, atau lantai di kelas kalian! Lempeng
ini terdiri atas lempeng benua (tebal sekitar 40 km) dan lempeng samudera
(tebal sekitar 10 km). Kedua lempeng tersebut berada di atas lapisan astenosfer
dengan kecepatan rata-rata 10 cm/tahun atau 100 km/10 juta tahun.
Astenosfer merupakan suatu lapisan yang cair (kental) dan sangat panas.
Panasnya cairan astenosfer senantiasa memberikan kekuatan besar dari dalam
bumi untuk menggerakkan lempeng-lempeng secara tidak beraturan. Kekuatan
ini dinamakan tenaga endogen yang telah menghasilkan berbagai bentuk
di permukaan bumi. Di bumi ini litosfer terpecah-pecah menjadi sekitar 12
lempeng.
Teori lempeng tektonik banyak didukung oleh fakta ilmiah, terutama dari
data penelitian geologi, geologi kelautan, kemagnetan purba, kegempaan,
pendugaan paleontologi, dan pemboran laut dalam. Lahirnya teori lempeng
tektonik sebenarnya merupakan jalinan dari berbagai konsep dan teori lama
seperti Teori Apungan Benua, Teori Arus Konveksi, Teori Pemekaran Lantai
samudera, dan Teori Sesar Mendatar, sebagaimana telah dijelaskan pada
teori-teori di atas. Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak dan mendesak satu sama
lain. Lempeng tektonik bagian atas disebut lempeng samudera, sedangkan
lempeng tektonik pada bagian atas terdapat masa kontinen disebut lempeng
benua. Kedua lempeng ini memiliki sifat yang berbeda. Apabila dua lempeng
yang berbeda sifat tersebut saling mendekat, umumnya lempeng samudera
akan ditekuk ke bawah lempeng benua hingga jauh ke dalam lapisan astenosfer.
Bertemunya antara dua lempeng seperti ini dinamakan gerakan bertumbukan
(subduction), sedangkan daerah yang menjadi tempat tumbukan lempenglempeng
disebut subduction zone.
Selain saling mendekat kemudian bertumbukan, gerakan lempeng juga
ada yang saling menjauh dengan lempeng lainnya, dinamakan gerak divergent
atau disebut juga sebagai proses pemekaran. Hasil pemekaran lempeng yang
berada di atas benua disebut rifting, sedangkan pemekaran yang berada
di samudera disebut spreading. Contoh proses ini adalah pecahnya Benua
Pangea pada Zaman Trias dengan membentuk celah sepanjang pinggiran Atlantik
yang memisahkan Afrika dan Amerika Latin. Coba kamu perhatikan kedua
benua tersebut! Pasti nampak seperti sebuah sobekan kertas yang keduanya
menunjukkan ciri-ciri bekas sobekan yang berpasangan. Selain itu, ada juga
gerakan lempeng yang hanya bersinggungan atau berpapasan, disebut juga
transcurrent fault.
Setiap gerakan lempeng yang berbeda tersebut, akan mempengaruhi gejala
dan fenomena alam di atas permukaan bumi. Secara lengkap, prinsip pergerakan
lempeng-lempeng tektonik adalah sebagai berikut:
a. Konvergensi
Konvergensi, yaitu gerakan saling bertumbukan antarlempeng tektonik.
Tumbukan antarlempeng tektonik dapat berupa tumbukan antara lempeng benua
dengan benua atau antara lempeng benua dengan lempeng dasar samudera.
Zone atau tempat terjadinya tumbukan antara lempeng tektonik benua dengan
benua disebut Zone Konvergen. Contohnya tumbukan antara lempeng India
dengan lempeng Benua Eurasia yang menghasilkan terbentuknya pegunungan
lipatan muda Himalaya yang merupakan pegunungan tertinggi di dunia dengan
puncak tertingginya, yaitu Mount Everest. Contoh lainnya, tumbukan lempeng
Italia dengan Benua Eropa yang menghasilkan terbentuknya Pegunungan Alpen.
Zone berupa jalur tumbukan antarlempeng benua dengan lempeng dasar
samudera, disebut Zone Subduksi atau zone tunjam, contohnya tumbukan
antara lempeng benua Amerika dengan lempeng dasar Samudera Pasifik yang
menghasilkan terbentuknya Pegunungan Rocky dan Pegunungan Andes.
Fenomana yang dihasilkannya:
1) lempeng samudera menghujam ke bawah lempeng benua;
2) terbentuk palung laut di tempat tumbukan tersebut;
3) pembengkakan tepi lempeng benua yang merupakan deretan pegunungan;
4) terdapat aktivitas vulkanisme, intrusi dan ekstrusi;
5) daerah hiposentra gempa dangkal dan dalam;
6) penghancuran lempeng akibat pergesekan lempeng;
7) timbunan sedimen campuran atau melange.
Contoh:
Pegunungan di pantai barat Amerika, deretan Pulau Sumatera, Jawa dan Nusa
Tenggara, merupakan akibat pembengkakan lempeng benua. Bermunculan puncak
gunungapi dan terjadi gempa di sepanjang pulau dan pegunungan tersebut.
Ingatlah bahaya gempa yang menimbulkan Tsunami di Aceh dan Sumatera Utara
pada akhir Desember 2004, gempa tersebut timbul akibat adanya tumbukan
antara lempeng samudera Australia terhadap lempeng benua Asia.
b. Divergensi
Divergensi yaitu gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik contohnya
gerakan saling menjauh antara lempeng Afrika dengan Amerika bagian selatan.
Zone berupa jalur tempat berpisahnya lempeng-lempeng tektonik disebut
Zone Divergen (zone sebar pisah). Fenomena yang terjadi, sebagai berikut:
1) Perenggangan lempeng yang disertai pertumbukan kedua tepinya.
2) Pembentukan tanggul dasar samudera (med ocean ridge) di sepanjang
tempat perenggangan lempeng-lempeng tersebut.
3) Aktivitas vulkanisme laut dalam yang menghasilkan lava basa berstruktur
bantal (lava bantal) dan hamparan leleran lava encer, dan
4) Aktivitas gempa.
Contoh:
Di Lautan Atlantik, tanggul dasar samudera memanjang dari dekat Kutub
Utara sampai mendekati Kutub Selatan. Celah ini menjadikan benua Amerika
bergerak saling menjauh dengan benua Eropa dan Afrika.
c. Sesar mendatar
Sesar mendatar (Transform), yaitu gerakan saling bergesekan (berlawanan
arah) antarlempeng tektonik. Contohnya, gesekan antara lempeng Samudera
Pasifik dengan lempeng daratan Amerika Utara yang mengakibatkan terbentuknya
Sesar San Andreas yang membentang sepanjang kurang lebih 1.200 km dari
San Francisco di utara sampai Los Angeles di selatan Amerika Serikat. Zone
berupa jalur tempat bergesekan lempeng-lempeng tektonik disebut Zone Sesar
Mendatar (Zone Transform). Bentukan alam yang dihasilkan antara lain
patahan atau sesar mendatar. Gerak patahan atau sesar ini dapat menimbulkan
gempa bumi. Contoh: Sesar Sam Andreas di California.
Tenaga endogen yang telah mengakibatkan adanya variasi bentuk muka
bumi, tidak hanya terjadi di daratan melainkan juga di dasar laut.
E. GEJALA LEMPENG TEKTONIK KAITANNYA DENGAN PERSEBARAN
GUNUNGAPI DAN GEMPA BUMI
Pola dan sebaran gunungapi serta gempa
bumi tersebut tentunya tidak terlepas dari keterkaitannya dengan proses alam
lainnya, yaitu akibat gerak mendatar lempeng-lempeng, baik secara tumbukan
(konvergen), divergen, maupun berpapasan. Saat ini gunungapi yang aktif di dunia berjumlah 500
sampai 600 buah
yang tersebar di tiga tempat utama, yaitu sebagai berikut:
1. Di sekitar Samudera Pasifik (sekitar 62%) dengan rincian sekitar 45%
tersebar dikepulauan Pasifik Bagian Barat dan 17% di daerah pinggiran
Pasifik Utara dan Pasifik Selatan.
2. Di Indonesia (14%). Terletak memanjang membentuk jalur pengunungan
aktif sepanjang 7.000 – 7.500 km dan lebar 50 – 200 km, mulai dari
Aceh di ujung barat hingga Halmahera di ujung timurnya.
3. Sisanya tersebar di busur kepulauan dan pinggiran Amerika di Pasifik.
Sekitar 3% terletak di Pasifik Tengah (Hawaii dan Samoa), 1% terdapat
di pulau-pulau di Samudera Hindia, 13% di Atlantik (Azores, Cape Verde
Island, Kanada, dan Medeira yang merupakan gunungapi bawah laut),
dan 7% tersebar di Mediteran dan Asia Kecil Utara. Sekitar 4%-nya
terletak di tengah benua dan dikenal sebagai African Rift System.
Gunungapi tersebut sebagian besar terdapat di daratan, yaitu sekitar
83%, sedangkan sisanya tersebar sebagai gunungapi bawah laut atau dinamakan
sub marine volcano. Penyebarannya mengikuti jalur-jalur memanjang,
yang diduga ada kaitannya dengan rekahan-rekahan kulit bumi.
Jalur I merupakan jalur gunungapi yang mengikuti jalur pegunungan lipatan
di sepanjang pinggiran Pasifik, terus menyambung melalui Pegunungan Andes,
Amerika Tengah, Meksiko, Amerika Bagian Barat, dan Kanada, Alaska,
Asia, Kamchatka, Jepang, Filipina, Indonesia Timur, Kepulauan Melanesia,
dan Selandia Baru. Di sebelah barat, di sepanjang pinggiran benua Asia dan
Afrika, deretan gunungapinya mengikuti rangkaian kepulauan dan sisanya
membusur ke samudera. Batas antara rangkaian pulau-pulau tersebut dan
Samudera Pasifik masing-masing mempunyai sifat dan keadaan geologi mulai
dari sebelah timur pulau-pulau Bouier dan Mariana di utara Irian (Papua),
melewati Kepulauan Solomon dan berakhir di Kepulauan Tonga dan Karnadek.
Jalur II merupakan daerah gunungapi yang tak sempurna mengikuti jalur
pegunungan lipatan muda. Mulai laut tengah hingga ke Asia Kecil dan Kepulauan
Indonesia. Jalur ini di bagian timur Asia dipotong oleh deretan pegunungan
tinggi Asia. Gunungapi bawah laut pada jalur ini ditemukan di beberapa tempat,
antara lain di Laut Tengah, yaitu antara Sisilia dan Tunisia, di daerah Kepulauan
Lipari dekat pesisir Arakan dan di Indonesia.
Aktivitas gunungapi merupakan sebab utama adanya sebaran panas bumi,
terutama hidrotermal. Batuan pemanas dari aktivitas vulkanisme akan berfungsi
sebagai sumber pemanasan air. Panas yang ditimbulkan oleh pergerakan sesar
aktif kadang-kadang berfungsi pula sebagai sumber panas. Seperti sumbersumber
mata air panas di daerah sekitar gunungapi di sepanjang jalur sesar
aktif Palu – Koro, di Sulawesi.