RUANG LINGKUP IPA
A.Tentang Alam Semesta Dan Isinya Baik Mikrokosmos Maupun
Makrokosmos
a. 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.
b. Mengenal Alam
Semesta Dan Isi Alam Semesta
1. Mengenal Alam
Semesta
a) Mikrokosmos
Mikroskop yang mempunyai perbesaran seribu kali dapat
dipergunakan untuk mengamati Euglena. Euglena ialah organisme bersel tunggal
dan dapat diambil sebagai contoh dari prilaku sel dan sebagai suatu kesatuan.
Dari organisme ini ternyata dapat diterapkan pada organisme tinggkat tinggi
seperti manusia, sehingga proses kehidupan dapat dipelajari. Mempelajari
mikrokosmos benar-benar menakjubkan karena dalam ukuran yang sangat kecil. Kenyataan awal kehidupan yang di pelajari
pada mikrokosmos sama menariknya dalam dunia makrokosmos yang berukuran sangat
besar sebagai awal perkenalan untuk alam
semesta.
b) Makrokosmos
Setelah Galilie (1564-1642) menemukan teleskop, makin banyak
benda langit ditemukan. Teleskop refraktor yang di temukannya mampu menjadikan
mata manusia lebih tajam dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati
melalui mata telanjang. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi lima abad
yang lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit yang terbebas dari
selubung mitologi.
Keindahan benda langit sangat menarik perhatian, sehingga
banyak teori yang telah dikemukakan oleh para ilmuwan mengenai cara
terbentuknya tata surya. Pada awal abad 20 salah satu teori menyatakan bahwa
planet-planet terbentuk dari sebagian bahan matahari yang terlempar keluar yang
disebabkan oleh adanya bintang lain yang bergerak mendekati matahari. Akibatnya
terjadi gaya tarik antara matahari dengan bintang-bintang. Dari gaya
tarik-menarik inilah yang menyebabkan sebagian bahan matahari terlempar keluar,
dan membentuk planet.
2. Umur Alam Semesta
Ahli fisika menyakini bahwa jagad raya atau alam semesta ini
berawal dari unsure nitrogen, sedangkan unsure-unsur lainnya merupakan sintesis
yang terjadi di bagian dalam planet, awal sintesis bumi diperkirakan 15 milyard
tahun yang lalu.
c. Isi Alam Semesta
a) Matahari Sebagai
Pusat Tata Surya
Matahari adalah sebuah bintang yang menjadi pusat tata surya
kita. Matahari tergolong bintang karena memancarkan cahayanya sendiri. Matahari
dikelilingi oleh planet-planet karena gravitasi(gaya tarik) matahari sangat
besar, matahari merupakan bola gas yang bercahaya. Suhu pada permukaannya lebih
kurang 6.000˚C, sedangkan pada bagian dalamnya lebih panas lagi, yaitu
kira-kira 15 juta˚C. diameternya kira-kira 109 kali diameter bumi, dan letaknya
lebih kurang 150 juta km dari bumi kita . matahari merupakan benda langit yang
memancarkan cahaya sendiri. Oleh karena itu, matahari disebut juga sumber
cahaya atau bintang.
b) Planet-planet
Perbedaan planet dan bintang adalah bintang mempunyai cahaya
sendiri sedangkan planet tidak mempunyai cahaya sendiri. Planet adalah benda langit
yang tidak mempunyai cahaya sendiri dan planet hanya memantulkan cahaya dari
bintang. Apabila diamati planet-planet tidak berkedip-kedip, sedangkan bintang
selalu berkedip-kedip.
c) Satelit
Satelit adalah benda langit yang mengiringi planet-planet
selama planet mengelilingi matahari. Satelit bergerak (beredar) mengelilingi
planetnya masing-masing. Oleh karena itu, satelit disebut juga pengiring
planet. Ada dua jenis satelit, yaitu satelit alam dan satelit buatan. Satelit
alam adalah satelit yang secara alami sudah ada mengiringi berbagai planet dan
bukan di ciptakan ataupun di ciptakan oleh manusia. Sedangkan satelit buatan
adalah satelit yang sengaja dibuat oleh manusia dan diluncurkan ke angkasa
untuk tujuan tertentu dengan menggunakan roket. Satelit buatan adalah satelit
yang biasanya digunakan untuk tujuan-tujuan tertentu dan dibuat oleh manusia.
d) Meteorid
Meteorid adalah benda yang melayang-layang di angkasa luar.
Benda ini tersusun dari batuan kecil yang sangat banyak. Meteorid yang terlalu
dekat dengan bumi dapat terpengaruh gaya tarik bumi dan masuk ke atmosfer bumi.
Saat memasuki atmosfer bumi, meteorid akan bergesekan dengan udara sehingga
menimbulkan bunga api. Meteorid yang berpijar bergerak cepat dan tampak sebagai
bintang jatuh atau bintang beralih atau yang disebut meteor.
e) Komet
Komet adalah badan tata surya kecil, biasanya hanya
berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatile. Menurut buku lain
komet adalah benda langit yang mengelilingi matahari dengan garis edar atau
orbit yang berbentuk sangat lonjong dan menyerupai bintang. Komet memiliki
cahaya sendiri dan juga memantulkan cahaya matahari. Oleh sebab itu, komet
tampak berpijar dan memiliki ekor cahaya. Sehingga komet juga disebut bintang
berekor.
Saat sebuah komet memasuki tata surya bagian dalam,
kedekatan jaraknya dari matahari menyebabkan permukaan esnya bersublimentasi
dan berionisasi, yang menghasilkan koma,ekor gas, dan debu panjang, yang sering
dapat dilihat dengan mata telanjang. Dan saat mendekati matahari, komet
mendapatkan dorongan angin matahari sehingga ekornya yang berpijar berada di
belakangnya. Komet terdiri dari kumpulan debu dan gas yang dapat membeku jika
jauh dari matahari. Ekor komet selalu mendekati matahari. Pada saat komet
bergerak mendekati matahari, ekornya berada dibelakang. Sedangkan pada saat
komet bergerak menjahui matahari, ekornya berada di depan. Panjang ekor komet
mencapai jutaan kilometer. Semakin mendekati matahari maka semakin panjang juga
ekor komet.
f) Asteroid atau
Planetoid
Asteroid atau Planetoid ialah benda-benda langit berukuran
kecil yang mengelilingi matahari pada lintasan tertentu. Asteroid secara umum
adalah objek tata surya yang terdiri atas batuan dan mineral logam beku.
Gradasi ukuran asteroid adalah ratusan kilometer sampai mikroskopis pada semua
asteroid kecuali ceres yang terbesar. Bentuk sisinya tidak beraturan sehingga
orang mengatakan bahwa asteroid adalah pecahan-pecahan sebuah benda langit.
Bentuk lintasanya menyerupai lingkaran dan kebanyakan berada
di sabuk asteroid yang berada di antara orbit Mars dan Yupiter, yang terdapat
kumpulan batuan metal,dan mineral. Kebanyakan asteroid ini hanya berdiameter
beberapa kilometer , dan beberapa memiliki diameter 100 km atau lebih. Sabuk
asteroid utama terletak di antara orbit mars dan yupiter, berjarak antara 2,3
dan 3,3 SA dari matahari. Asteroid
terbesar yang telah ditemukan ialah ceres dengan diameter 770 km.
B. Teori Tentang Terjadinya Alam Semesta
a. Teori Steady
State
Teori ini berpendapat bahwa materi yang hilang melalui
resesi galaksi-galaksi, karena pengembungan alam yang berlangsung terus menerus
digantikan oleh materi yang baru saja tercipta sehingga alam semesta yang
terlihat tetap berada dalam keadaan tidak berubah (stady state), artinya bahwa
materi secara terus menerus tercipta diseluruh alam semesta.. Teori ini sama
sekali tidak menyebut peristiwa awal yang bersifat khusus pada waktu atau
ruang. Tidak ada awal maupun akhir karena materi diperbarui secara terus
menerus di satu tempat sementara di tempat lain dihancurkan.
b. Teori Ekspansi
dan Kontraksi
Teori ini berpendapat bahwa ada suatu siklus di jagat raya.
Satu siklus mengalami satu masa ekspansi dan satu masa kontraksi. Satu siklus
diperkirakan berlangsung selama 30 milyar tahun. Dalam masa ekspansi
terbentuklah galaksi-galaksi serta bintang-bintang di dalamnya. Ekspansi ini
diakibatkan oleh adanya reaksi inti hydrogen yang pada akhirnya membentuk
unsur-unsur lain yang komplek. Pada masa kontraksi, galaksi-galaksi dan
bintang-bintang yang telah terbentuk meredup dan unsure-unsur yang telah
terbentuk menyusut dengan mengeluarkan tenaga berupa panas yang sangat tinggi.
Disebut juga Oscillating Theory (teori mengembang dan memampat).
c. Teori Big -Bang
Keberadaan awal pada peristiwa besar ini melengkapi
ketidaktahuan manusia tentang awal mula alam semesta dan merupakan bahan dari
spekulasi sesungguhnya yang mempunyai dasar kuat. Teori ini mengasumsikan
sekitar 15 milyar tahun lalu dimulai dari ledakan yang dahyat dan dilanjutkan
dengan pengambangan alam semesta. Point penting 9 dari semua peristiwa ini
adalah waktu, materi, energi dan ruang merupakan satu keterpaduan. Kejadian ini
bukan ledakan biasa tetapi cukup memenuhi semua peristiwa dari ruang dengan
semua partikel yang menjadi embrio alam semesta yang mendesak keluar dari
masing-masing yang lain.
Telah dijelaskan sebelumnya Big bang adalah teori ilmu
pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta.
Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan
dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu
sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau
terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam
semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.
Teori Big-Bang juga dikenal teori Super Dense, menyatakan
bahwa jika alam semesta mengembang pada skala tertentu, maka ketika kita pergi
kembali ke dalam waktu, kelompok-kelompok galaksi akan semakin mendekat dan
tentu akan sampai pada suatu saat di mana semua materi, energi dan waktu yang
membentuk alam semeseta terkonsentrasi pada suatu tempat dalam bentuk gumpalan
yang sangat padat ( super dense agglomeration). Dengan bekerja mundur , dari
peringkat resesi galaksi-galaksi yang teramati, ditemukan bahwa galaksi-galaksi
itu diduga telah berada berdekatan satu sama lain sekitar 12 milyar tahun yang
lalu. Dipostulasikan bahwa saat ini ledakan hebat menyebabkan alam semesta
mengembang 1030 kali atau lebih dari ukuran aslinya, sebagai akibatnya gumpalan
yang sangat padat dari materi dan energi berserakan menjadi banyak bagian yang
semuanya berjalan dengan kecepatan berbeda-beda ke arah berbeda-beda pula.
Hasil dari ledakan ini berkondensasi membentuk benda-benda langit seperti yang
ada sekarang. Pengembangan alam alam yang teramati ini merupakan kelanjutan
dari proses ini. Teori berkonsentrasi pada peristiwa spesifik sebagai „awal‟
alam semesta dan menampilkan suatu evolusi progresif sejak titik itu hingga
sekarang. Selama satu abad terakhir, serangkaian percobaan, pengamatan, dan
perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan teknologi mutakhir, telah
mengungkapkan tanpa ragu bahwa alam semesta memiliki permulaan. Para ilmuwan
telah memastikan bahwa alam semesta berada dalam keadaan yang terus mengembang.
Dan mereka telah menyimpulkan bahwa, karena alam semesta mengembang, jika alam
ini dapat bergerak mundur dalam waktu, alam semesta ini tentulah memulai
pengembangannya dari sebuah titik tunggal. Sungguh, kesimpulan yang telah
dicapai ilmu pengetahuan saat ini adalah alam semesta bermula dari ledakan
titik tunggal ini. Ledakan ini disebut Dentuman Besar atau Big-bang.
C. Anggota Sistem
Tata Surya Seperti Bintang, Matahari, Planet, Asteroid, Komet, Dan Meteor
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.
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.
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.
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.
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 :
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.
D. 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.
E. 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 :
1. 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.
2. 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)
Inti bumi 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.
Berikutnya adalah bagian dari lapisan luar bumi secara
keseluruhan :
1. 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.
2. 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.
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. 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.
3. 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 iniEksosfer
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.
F. Teori Tentang
Terjadinya 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.
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