Bumi Dan Alam Semesta [PDF]

Citation preview

RESUME Ilmu Kealaman Dasar “Bumi dan Alam Semesta”



Oleh Kelompok 5 18 BKT 13 Fajriati Syahnur (18129177) Indri Yulia (18129117) Reska Sri Harida (18129135) Suci Angela William (18129314)



Dosen Pengampu : Dra. Zuryanty, M.Pd



PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2020



A. Pembentukan Alam Semesta dan Tata Surya 1. Terbentuknya Alam Semesta Alam semesta menurut Widiastuti (2017:19) merupakan istilah yang di gunakan untuk menjelaskan seluruh ruang waktu tempat kita berada dengan energi dan materi yang dimilikinya. Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnyaatom, elektron, sel, amuba dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-bendayang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet, galaksi. Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya. Pendapat terbentuknya alam semesta baru merupakan teori, meskipun sudah banyak penelitian dilakukan namun masih tetap dalam tingkat teori saja. Adapun teori yang menjelaskan proses terbentuknya alam semesta yaitu: a. Teori Keadaan Tetap (Steaddy-State Theory) Teori



ini



berdasarkan



prinsip



kosmologi



sempurna



yang



menyatakan bahwa alam semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam semesta terjadi pada suatu saat tertentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan demikian teori ini secara ringkas menyatakan bahwa tiap-tiap galaksi terbentuk (lahir), tumbuh, menjadi tua dan akhirnya mati. Jadi, teori ini beranggapan bahwa alam semesta itu tak terhingga tuanya. (tanpa awal dan tanpa akhir). Dengan diketahuinya kecepatan radial galaksigalaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan bumi dari hasi pemotretan satelit, maka di simpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai dengan garis spectra yang menuju merah, yang hal ini sering



dikenal dengan pergeseran merah. Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi). Dengan demikian harus ada “ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan. b. Teori Dentuman Besar (Big-bang theory) Teori ini berlandaskan dari asumsi adanya massa yang sangat besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti kemudian meledak dengan hebat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Menurut teori ini ada beberapa massa yang penting selama terjadinyaalam semesta, yaitu: 1) Masa batas dinding Planck yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10-43 detik berdasarkan hasil perhitungan Panck. 2) Masa Jiffy yaitu masa pada saat alam berumur 10 -23 detik, dengan jarijari alam semesta 10-13 cm dengan kerapatanya 10 55 kali kerapatan air. 3) Masa Quark yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10-4 detik. Pada masa ini partikel-partikel saling bertumpang tindih dan tidak berstruktur serta diikutidengan terbentuknya hadron yang mempunyai kerapatan 10 9 ton tiap sentimeterkubik.d. 4) Masa pembentukan Lipton yaitu masa pada saat alam semesta berumur setelah 10 - 4 detik. 5) Masa Radiasi yaitu masa alam semesta berumur 1 detik samapai satu jutakemudian pada saat terbentuknya fusi hidrogen menjadi helium mempunyai suhu 109 derajat Kelvin. Pada saat usia alam semesta berumur 105 sampai 106 tahun mempunyai suhu 3000 derajat Kelvin. 6) Masa pembentukan Galaksi yaitu pada usia alam semesta 108 -109 tahun. Pada saat usia ini galaksi masih berupa kabut pilin yang berputar membentuk piringan raksasa. 7) Masa pembentukan tata surya yaitu pada usia 4,6 x 109 tahun. 2. Teori terbentuknya tata surya



Tata Surya merupakan sebuah sebuah sistem yang terdiri dari matahari, delapan planet, planet-kerdil, komet, asteroid dan benda-benda angkasa kecil lainnya. Matahari merupakan pusat dari tata surya di mana anggota tata surya yang lain beredar mengelilingi matahari. Benda-benda langit tersebut beredar mengelilingi Matahari secara konsentris pada lintasannya masing-masing. Banyak hipotesa yang disusun oleh para ahli untuk menjelaskan bagaimana asal mula terjadinya Sistem Tata Surya. Cabang ilmu astronomi yang khusus mempelajari asal-muasal terbentuknya Tata Surya adalah kosmogoni (cosmogony). Sejak abad ke-18 sudah diusulkan teori-teori mengenai asal-muasal Tata Surya ini. Tidak ada yang benar dalam sebuah teori. Namun, pengujian teori-teori tersebut dilakukan dengan membandingkannya dengan fakta-fakta di lapangan dan temuantemuan baru akibat perkembangan teknologi. Di antara fakta-fakta tersebut adalah: a. Orbit-orbit planet yang paralel terhadap ekuator matahari b. Orbit-orbit anggota Tata Surya yang sirkular c. Semua planet bergerak dalam arah berlawanan arah jarum jam sesuai dengan gerakan rotasi Matahari d. Planet yang juga berotasi dalam arah berlawanan arah jarum jam (kecuali Venus dan Uranus) e. Planet terestrial dan planet jovian yang memiliki karakteristik fisik dan kimia yang berbeda f. Struktur satelit-satelit yang mengorbit planet mirip miniatur sistem Tata Surya. Para ahli komogoni selalu memperhatikan hal-hal tersebut di atas untuk menguji dan menyempurnakan teori asal-muasal pembentukkan Tata Surya. Adapun teori terbentuknya tata surya menurut Aisyah (2019:108) yaitu: a.



Teori Hipotesa Nebula Kant dan Laplace



Salah satu teori asal-muasal Tata Surya adalah hipotesa nebula (nebular hypothesys) yang diusulkan oleh Immanuel Kant yang pada tahun 1755 . Menurut teori ini Tata Surya terbentuk dari nebula yang berotasi. Pada tahun 1796, Simon de Laplace mengusulkan bahwa planetplanet i. terbentuk dari cincin gas yang disemburkan dari ekuator Matahari. b. Teori Pasang Surut Teori ini dipelopori oleh Jeans dan Jefreey. Teori ini mengatakan bahwa pada saat sebelum terbentuk Sistem Tata Surya, kedekat suatu protobintang (bakal Matahari) melintas bintang lain yang lebih besar (masif). Akibatnya ada sebagian materi dari protobintang tersebut yang tertarik karena pengaruh gaya tarik bintang yang besar tersebut. Materi protobintang yang tertarik tersebut kemudian menjadi planet-planet, sedangkan protobintang menjadi Matahari. c. Teori Penangkapan Teori ini menjelaskan terbentuknya Tata Surya berawal dari adanya interaksi antara Matahari dengan protobintang (calon bintang). Menunjukkan proses tersebut dimana suatu massa protobintang melintasi Matahari dan sebagian materi dari protobintang tersebut tertarik oleh gravitasi Matahari kemudian membentuk planet. d. Dentuman Besar/Ledakan Besar (Big Bang) Teori ini pada awalnya dicetuskanoleh ahli Fisika Rusia Alexandra Friedman pada tahun 1922, pada ketika itu ia menghasilkan perhitungan yang menunjukkan bahwa struktur alam semesta secaraa keseluruhan mengambang atau mengerut, menurut teori Relativitas Einstein. Kemudian pada tahun 1927 adalah George Lemaitre orang pertama yang menyadari apa arti dari perhitungan Friedman. Berdasrkan perhitungan ini, Astronomer Belgia Lemaitre, menyatakan bahwa alam semesta mempunyai permulaan, dan bahwa ia mengembang sebagai akibat dari sesuatu yang telah memicunya. Pengamatan ini dianggap



mengindikasikan bahwa semua galaksi dan gugus bintang yang sangat jauh memiliki kecepatan tampak yang secara langsung menjauhi titik pandang kita, semaki jauh, semakin cepat kecepatan tampaknya. Pemikiran teoritis dari kedua ilmuan di atas tidak menrik banyak perhatian atau bahkan akan begitu saja terlupakan kalau saja tidak ditemukan bukti pengamatan baru, yakni pada tahun 1929 adalah Edwin Huble, seorang Astronomer Amerika yang bekerja di Observatorium Mount Wilson California, membuat penemuan penting dalam sejarah astronomi. Ketika mengamati sejumlah bintang melalui teleskop raksasanya, dia menemukan bahwa cahaya bintang-bintang itu bergeser ke arah ujung merah spekturm dan bahwa pergeseran itu berkaitan langsung dengan jarak bintang-bintang dari bumi. Menurut aturan Fisika yang diketahui, spektrum berkas cahaya yang mendekati titik observasi cenderung ke arah ungu, sedangkan spektrum berkas cahaya yang menjauhi titik observasi cenderung ke arah merah (seperti suaru peluit kereta yang semakin samar ketika kereta semakin jauh dari pengamatan). Pengamata Hubble menunjukkan bahwa menurut hukum ini, benda-benda luar angkasa menjauh dari kita. Tak lama kemudian, Hubbl menemukan penemuan penting lagi, bintangbintang tidak hanya menjauh dari bumi saja, mereka juga menjauhi satu sama lain. Satu-satunya kesimpulan yang bisa diturunkan dari alam semesta di mana segala sesuatunya saling menjauhi adalah bahwa alam semesta dengan konstan mengambang. e. Hipotesis Planettesimal Dikemukakan pertama kali oleh Chamberlin dan Moulton. Hipotesis ini bertitik tolak dari pemikiran yang sama dengan teori nebular yaitu bahwa sistem tata surya ini terbentuk dari kabut gas yang sangat besar yang berkondensasi. Perbedannya adalah terletak pada asumsi bahwa terbentuknya planet-planet itu tidak harus dari satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar lain yang kebetulan sedang lewat dekat bintang dimana tata surya kita merupakan bagianya. Kabut gas dari



bintang lain itu sebagian terpengaruh oleh daya tarik matahari kita dan setelah mendengin terbentuklah benda- benda yang disebut Planettesimal (Widiastuti 2017:21). Planettesimal merupakan benda-benda kecil yang padat. Karena daya tarik menarik antar benda itu sendiri, benda-benda kecil tersebut akan bergumpal menjadi besar dan menjadi panas. Hal ini disebabkan oleh tekanan akibat dari akumulasi dari massanya. Teori ini dapat menjawab pertanyaan mengapa ada satelit-satelit dari Jupiter maupun pada Saturnus yang mempunyai orbit yang berlawanan dengan rotasi planet- planet itu. 3. Angota-angota tata surya a. Matahari Matahari merupakan tata surya yang paling besar, dimana 89% massa tata surya terkumpul pada matahari. Matahari merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya, matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit : fotosfer, chromosfer dan corona. Pada pusat matahari suhunya mencapai jutaan derajat celcius dan tekanannya ratusan juta atmosfer. Kulit fotosfer suhunya + 60000oC dan memancarkan hampir semua cahaya. b. Planet Merkurius Merupakan planet terkecil dan terdekat dengan matahari. Merkurius tidak mempunyai satelit atau bulan, dan tidak mempunyai hawa. Planet ini mengandung albedo, yaitu perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima dari matahari sebesar 0,07. Ini berarti 0,93 atau 93% cahaya yang berasal dari matahari diserap. Garis tengahnya 4500 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan di Merkurius. Merkurius mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari dan mengelilingi matahari dalam waktu 88 hari. c. Planet Venus



Venus menempati urutan kedua terdekat dengan matahari, dikenal dengan Bintang Kejora yang bersinar terang pada waktu sore dan pagi hari. Mempunyai albedo 0,8 atau 20% cahaya matahari yang datang diserap. Planet ini diliputi awan tebal (atmosfer) yang mungkin terjadi dari karbon dioksida tetapi tidak mengandung uap air dan oksigen. Planet ini tidak mempunyai satelit. Venus bergaris tengah 12.320 km, Rotasi venus+ 247 hari dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari. d. Bumi Jarak Bumi ke Matahari sekitar 150 juta kilometer dengan periode revolusi 365,3 hari dan periode rotasi 23 jam 56 menit. Bumi memiliki satu satelit yaitu Bulan. Diameter Bumi sebesar 12.760 km. Pada bumi ini ada atmosfer yang terdiri dari Nitrogen (N) dan Oksigen (O) sehingga tepat untuk melindungi Bumi dari bahaya radiasi Matahari. Hal ini menjadikan planet Bumi merupakan satu-satunya planet dalam anggota tata surya yang dapat mendukung adanya kehidupan. Dua pertiga planet Bumi mencakup lautan. e. Planet Mars Planet ini sering disebut dengan planet merah, karena bila dilihat dengan mata atau teropong kan tampak warna merah. Permukaan mars terdapat kawah-kawah dengan diameter yang mencapai 200 km. Temperatur mars mencapai 50˚C-60˚C. Suhu bisa mencapai 100 di bwah nol ketika malam hari. Mars memiliki Kala rotasi 4,6 jam dan kala revolusinya 687 hari. Matahari dan mars di dalam susunan tata surya memilliki jarak sekitar 247.1 juta km. Selain itu, mars juga memiliki satelit seperti bumi, bahkan satelit mars ada dua yaitu Phobos dan Deimos. f. Planet Jupiter Salah satu nama-nama planet yang sangat terkenal yang memiliki urutan ke lima dari matahari ini merupakan planet terbesar dalam tata surya. Bahkan, ukuran planet jupiter merupakan dua kali gabungan dari



seluruh planet yang ada di dalam susunan tata surya. Atmosfer yang terdapat di planet jupiter terdiri dari hidrigen dan helium, serta mempunyai awan dari amoniak dan kristal es. Planet ini memiliki berjuta satelit kecil yang membentuk cincin. Bahkan, sistem jupiter dan satelitsatelitnya bagaikan miniatur dari sistem yang ada dalam susunan tata surya planet. Planet terbesar di dalam susunan tata surya ini memiliki diameter sebesar 142.984 km (88.846 mil) di khatulistiwanya. Kepadatan yupiter, yaitu 1,326 g/cm³, merupakan terbesar kedua diantara raksasa gas, namun lebih rendah dari empat planet kebumian lainnya. g. Planet Saturnus Saturnus di kenal sebagai planet bercincin dan juga merupakan planet terbesar kedua dalam susunan tata surya planet setelah jupiter. Saturnus tampak tidak terlalu jelas dari bumi ini di disebabkan, karena jaraknya yang sangat jauh dengan matahari. Evolusi saturnus 29,46 tahun, setiap 378 hari, bumi, Saturnus dan matahari akan berada dalam satu garis lurus, dan juga berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 40 menit 24 detik. Susunan dari planet saturnus sebagian besar berupa gas dan cairan dan mempunyai kerapatan yang rendah. Dan memiliki bentuk yang diratakan di kutub dan dibengkakkan keluar di sekitar khatulistiwa. Planet saturnus juga memiliki 18 satelit yang terbesar adalah satelit titan.Diameter khatulistiwa saturnus, sebesar 120.536 km (74.867 mil) di mana diameter dari kutub utara ke kutub selatan sebesar 108.728 km (67.535 mil), berbeda 9% bentuk yang diratakan ini karena rotasinya yang sangat cepat, merotasi setiap 10 jam 14 menit waktu bumi. h. Planet Uranus Planet ini di temukan oleh Wilhelm Herschell pada tahun 1781 di Inggris. Kala revolusi 84 tahun dan rotasi 17 jam dan palnet ini mempunyai warna kebiru-biruan. Dalam susunan tata surya planet ini memiliki urutan ke tujuh. Atmosfernya adalah yang terdingin dalam sistem tata surya planet, dengan suhu terendah 49 K (-224˚C). Secara



kasar uranus massanya 14,5 kali massa Bumi, menjadikan planet yang paling ringan di antara planet-planet raksasa. Selain itu kerapatanya 1,27 g/cm³ membuat planet ini paling rendah kedua kepadatannya setelah Saturnus meskipun bergaris tengah lebih lebih besar daripada Neptunus (kira-kira garis tengah bumi), Uranus lebih ringan. i. Planet Neptunus Neptunus merupakan planet terjauh dari matahari. Kondisi planet ini hampir sama dengan planet Uranus. kedua planet ini sering di sebut planet kembar. Neptunus merupakan planet yang paling berangin dalam susunan tata surya planet. Bahkan, pada planet neptunus bisa terjadi badai sangat besar yang mencapai sepuluh kali kekuatan suatu angin topan di bumi, Hampir cukup untuk memecahkan tembok suara. penyebab badai yang sangat besar masih menjadi misteri yang sangat besar di planet Neptunus. Diameter (49.530 km) menjadikan planet neptunus terbesar ke empat dan terbesar ketiga berdasarkan massa. Massa Neptunus tercatat 17 kali lebih bsar dari Bumi dan sedikit lebih besar dari Uranus. Neptunus memiliki Massa sebesar 1.o243x10 pangkat 26 kgatau 1/19 kali massa jupiter. Jari-jari khatulistiwanya tercatat sebesar 24.764 km, atau sekitar empat kali jari-jari Bumi. 4. Bagian alam semesta dan tata surya a. Galaksi Galaksi adalah kumpulan bintang yang jumlahnya milyaran dan terdapat di alam semesta. Kumpulan bintang-bintang dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram. Galaksi dimana kita tinggal didalamnya adalah galaksi bima sakti atau milky way, sedangkan galaksi yang terdekat dengan bima sakti adalah galaksi Andromeda. Dalam alam semesta ini terdapat lebih kurang 1.500 galaksi. b. Planet Kerdil (Dwarf Planets)



Pada sistem tata surya, memiliki planet-planet kecil yang dipandang berbeda dengan planet-planet lain karena orbitnya tidak jelas. Berikut ini adalah planet-planet kecil yang dimiliki tata surya antara lain Pluto, Ceres dan Eris. Sejak ditemukan pada tahun 1930 hingga 2006, pluto dianggap sebagai sebagian dari planet yang ada didalam tata surya. Namun pada 13 Desember 2006 Pluto dimasukkan ke dalam kategori Planet Kerdil karena tidak memenuhi salah satu syarat sebagai planet yaitu tidak memiliki jalur orbit yang jelas dan "bersih" (tidak ada benda langit lain di orbit tersebut). c. Asteroid Empat planet yang terdekat dengan Matahari yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars disebut dengan planet dalam sedangkan sisanya yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus disebut planet luar. Antara planet dalam dan planet luar terdapat sabuk asteroid yaitu ribuan planet kecil dan pecahan-pecahan yang masih diperdebatkan asalnya. Asteroid juga disebut planetoid. Orbitalnya yang tidak jelas sering membuat asteroid jatuh kebumi atau ke planet lainnya. d. Komet Komet sangat berbeda dengan asteroid, komet adalah benda angkasa yang kecil dan padat yang hampir seluruh isinya terbentuk dari gas dan debu yang membeku. Komet biasa juga disebut bintang berekor. Garis edar komet tidak seperti orbit planet atau satelit. Ada yang memiliki orbit berbentuk elips tetapi kebanyakan mempunyai orbit berbentuk parabola. Komet terdiri atas kepala dan ekor. Ekor komet sebenarnya merupakan bagian dari kepala komet yang terlempar keluar dari tempatnya karena gaya dorong matahari. Semakin mendekati matahari, ekor komet akan semakin memanjang. Komet yang jaraknya dekat dengan bumi akan secara periodik tampak saat melintas. Misalnya komet halley yang terlihat setiap 76 tahun sekali. e. Bulan dan Satelit



Satelit adalah suatu benda yang ada di ruang angkasa yang mengitari benda lain dan akan tetap pada gaya tarik benda lain yang ukurannya lebih besar. Planet yang memiliki satelit adalah Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Bulan merupakan satelit alami Bumi yang banyak mempengaruhi gejala alam di Bumi misalnya pasang surut air laut. Jarak Bulan – Bumi adalah 384 x 10 3 km dengan diameter Bulan 0,27 kali diameter Bumi. Massa Bulan adalah 7,35 𝑥 1022kg dengan gravitasi sama dengan 0,17 kali gravitasi Bumi. Karena Bulan tidak memiliki atmosfer sehingga meteor mudah jatuh dan menghancurkan permukaan Bulan. Oleh karena itu, permukaan Bulan terdiri dari dataran tinggi yang penuh dengan kepundan. f. Meteor Meteor adalah serpihan-serpihan benda padat yang beterbangan tidak beraturan yang berasal dari serpihan asteroid, ekor komet atau pecahan dari benda-benda langit lainnya yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bumi sehingga membuat serpihan-serpihan benda langit tersebut melesat serta terbakar hingga sampai ke arah bumi. Meteor juga disebut sebagai fenomena emisi cahaya dalam atmoser Bumi. Kecepatan meteor memasuki atmosfer Bumi antara 11 sampai dengan 72 km/detik kemudian terbakar pada ketinggian sekitar 100 km. Meteor juga disebut bintang jatuh. Benda langit yang beterbangan secara tidak teratur dengan orbit tidak tetap dan tidak bercahaya disebut meteoroid. Meteoroid yang jatuh karena gaya tarik bumi akan berpijar akibat gaya gesekan atmosfer bumi. Jika mencapai permukaan bumi tanpa terbakar habis disebut meteroit. B. Bumi Sebagai Planet Bumi termasuk planet dalam (planet inferior) yang merupakan planet ketiga setelah planet Merkurius dan planet Venus. Berdasarkan perbandingan besarnya planet, Bumi termasuk kelompok planet minor/planet terestrial (Merkurius, Venus, Bumi, Mars) yang ukuran dan massanya relatif kecil. Planet



Bumi merupakan satu-satunya planet yang dihuni oleh makhluk hidup. Seperti planet lain dalam sistem Tata Surya, dari jauh Bumi tampak sebagai bola yang melayang mengedari Matahari. Bumi mempunyai atmosfer yang terdiri dari 78% N2, 21% O2 sedangkan sisanya terdiri dari Argon 0,9%, Karbondioksida 0,03% dan gas-gas mulia termasuk Ozon 0,07%. Permukaan Bumi sebagian besar tertutup air hingga 71%, komposisi dalam bumi merupakan selubung yang sebelah luarnya terdiri dari campuran Silisium dan Aluminium (Si Al), yang sebelah dalam terdiri dari campuran Silisium dan Magnesium (Si Ma). Bagian inti lebih banyak mengandung Nikel dan Ferum. Bumi hanya memiliki satu satelit yaitu Bulan atau Luna. Di Bulan tidak terdapat atmosfer, tekanannya hanya 10 –9 atm. Bumi disebut juga “ planet biru ” karena tampak berwarna biru apabila dilihat dari luar angkasa. Planet bumi sangat unik dalam Tata Surya karena terdapat air dalam tiga fasa (padat, cair, dan gas) sehingga memiliki lautan dan kutub es serta terjadinya siklus hidrologi (di antaranya hujan) yang berkesinambungan. Di bumi juga berlangsung proses geologis secara aktif, yaitu terjadinya daur (siklus) geologi yang menyebabkan permukaan Bumi terus mengalami



perubahan



dan



peremajaan



(rejufenation)



sepanjang



waktu



(Mulyo,A., 2004: 33). Bumi adalah planet tempat tinggal seluruh makhluk hidup beserta isinya. Kira-kira 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang dikenal sebagai Pangea. Kemudian, kira-kira dua ratus juta tahun yang lalu Pangea terpecah menjadi dua benua besar yaitu Laurasia, yang sekarang terdiri dari Amerika Utara, Eropa, sebagian Asia Tengah dan Asia Timur; dan Gondwana yang terdiri dari Amerika Selatan, Afrika India, Australia dan bagian Asia lainnya. Bagian-bagian dan dua benua besar ini kemudian terpecah-pecah, hanyut dan bertubrukan dengan bagian lain. Jari - jari bumi 6.370 km. Panjang keliling khatulistiwa (garis ekuator) 40.000 km, berarti 40 kali panjang Pulau Jawa. Bumi merupakan salah satu anggota tata surya (sistem matahari).



Permulaan terjadinya Bumi merupakan sebagian dari gumpalan gas dari Matahari. Gumpalan gas yang besar tersebut selalu dalam keadaan berputar. Dikarenakan sesuatu hal, terlepaslah sebagian gumpalan itu, walaupun seolaholah dicampakkan sangat jauh, tetapi gumpalan itu masih tetap berputar terus menerus mengelilingi gumpalan besar (Matahari) tersebut. Bumi dibandingkan dengan planet yang ada, merupakan planet yang istimewa karena: 1. Jaraknya dengan matahari tidak terlalu dekat dan tidak terlalu jauh sehingga udara bumi tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin. 2. Terdapat cairan air di bumi (samudra dan lautan) 3. Bumi mempunyai atmosfer sehingga terdapat awan dan hujan. 4. Atmosfer bumi membuat perbedaan suhu antara siang dan malam. Tidak terlalu ekstrem. 5. Atmosfer bumi mengandung oksigen sehingga terdapat kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. 6. Atmosfer bumi melindungi kehidupan dari kerusakan akibat sinar dan partikel dari matahari yang dapat merusak bumi. C. Struktur Bumi Secara garis besar, lapisan yang membentuk planet bumi terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu Struktur luar dan Struktur dalam. 1. Struktur Luar Bumi



Struktur luar bumi yaitu atmosfer. Atmosfer merupakan bagian dari planet ini contohnya udara dan seluruh yang ada di atas permukaan bumi.



Atmosfer juga memiliki beberapa lapisan dan setiap lapisan memiliki ketebalan yang bervariasi. Atmosfer terbagi atas beberapa lapisan diantaranya: a. Troposfer Troposfer adalah bagian paling bawah, atmosfer memiliki ketinggian dari permukaan berkisar 9-17 km, di atas khatulistiwa lebih tinggi dari pada di atas daerah kutub. Memiliki suhu 17-52 derajat celcius. Troposfer memisahkan startosfer dengan mesosfer. Di dalam troposfer terdapat tiga jenis awan yaitu: 1) Awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km 2) Awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km 3) Awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km. Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu : 1) Lapisan Udara Dasar Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah. 2) Lapisan Udara Bawah Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim. 3) Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar) Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan



mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah. 4) Lapisan Udara Tropopouse Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 ℃ .sampai – 80℃ pada musim panas dan antara – 57℃ sampai – 83℃ pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es). b. Stratosfer Stratosfer adalah lapisan udara di antara 10— 60 km di atas permukaan bumi; Stratosfer di atas troposfer; atau bisa diartikan juga sebagai daerah atmosfer yang terletak antara tropopause dan stratopause, di dalam daerah ini makin ke atas suhunya makin tinggi, sekitar -57 derajat celcius, ozon berfungsi untuk menahan sinar ultraviolet. Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu: 1) Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara – 50℃. sampai -55℃. 2) Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50℃. sampai + 50℃. 3) Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu antara +50℃. sampai -70℃.. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5 menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3. c. Mesosfer



Mesosfer adalah daerah atmosfer yang terletak antara stratopause dan mesopause, pada umumnya di daerah ini makin ke atas, suhunya makin naik, memiliki ketebalan antra 45-75 km selain itu juga memiliki suhu lapisan berkisar dari -140 derajat celius, apabila terdapat suhu yang rendah dan dingin dapat mengakibatkan muculnya awan noctilucent yang terdiri dari kristal-kristal es. d. 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 1982℃ . Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu: 1) Lapisan Udara E Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini berkisar – 70 ℃ .sampai +50℃ . 2) Lapisan udara F Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON. 3) Lapisan udara atom Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari



matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200℃ . Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi di lapisan ini. e. Eksosfer Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause. Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal.



2. Struktur Dalam Bumi Jika kita melihat dari struktur dalam bumi, maka kita menemukan 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti core. Dapat kita bayangkan seperti sebuah telur dengan dilapisi beberapa pelindung untuk menjaga telur tersebut, hal ini sama dengan bentuk bumi yang memiliki beberapa lapisan untuk menjaga serta melindungi bumi ini.



a. Kerak Bumi (Crush) Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu



kerak benua dan kerak samudra. Kerak samudra. Seperti namanya, kerak ini berada di bawah samudera. Kerak samud memilikira tebal antara 5– 11 kilometer. Kerak ini berumur lebih muda dibanding kerak benua. Tidak ada kerak samudera yang berumur lebih tua dari 200 juta tahun. Kepadatan kerak samudera mencapai 3.000 kg/m3 . Kerak benua. Jika kita memperhatikan globe (bola dunia), kita akan menemukan bahwa 71% permukaan Bumi tertutup oleh air dan sisanya merupakan daratan. Kita dapat membagi daratan di Bumi menjadi 6 bagian yang disebut dengan benua. Benua itu adalah Eurasia (Eropa dan Asia), Afrika, Amerika utara, Amerika selatan, Antartika, dan Australia. Kerak benua berada di bawah benua dengan ketebalan kira-kira 30–55 kilometer. Kerak benua berumur lebih tua daripada kerak samudera. Beberapa batuan di kerak benua berumur hingga 3,8 juta tahun. Kerak benua memiliki kepadatan 2.700 kg/m3. b. Selimut Bumi (Mantel) Mantel merupakan lapisan Bumi yang paling tebal. Lapisan ini memiliki sifat padat tetapi dapat mengalir saat diberi tekanan. Mantel memiliki ketebalan 3.555 kilometer dan kepadatan 3.250–5.000 kg/m3 . Suhu mantel mencapai 3.000°C. Lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi. Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer. c. Inti Bumi (Core) Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core). Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 °C. Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 45000C.



SOAL 1. Benda langit yang membatasi antara planet dalam dan planet luar adalah… a. Satelit b. Meteoroid c. Asteroid d. Planet 2. Anggapan atau teori yang menyatakan bahwa bumi sebagai pusat peredaran, dikemukakan oleh …. a. Claudius ptolomeus b. Nicolaus copernicus c. Johanes keppler d. Moulton 3. Sebuah komet memiliki ekor yang sangat panjang, ekor komet akan selalu …. a. Di belakang karena merupakan gas b. Di depan karena didorong energi matahari c. Tidak menentu tergantung sifat gasnya d. Menjauhi matahari karena didorong oleh energi matahari 4. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut. 1) Tidak memancarkan cahaya sendiri 2) Memancarkan cahaya sendiri 3) Tidak memiliki orbit yang jelas 4) Mengorbit matahari Berdasarkan pernyataan di atas, yang merupakan ciri – ciri planet adalah …. a. (1) dan (3) b. (1) dan (4) c. (2) dan (3) d. (3) dan (4) 5. Jika ada meteoroid yang masuk ke dalam atmosfer bumi.maka,meteoroid tersebut akan terbakar. Penyebab dari terbakarnya meteoroid tersebut karena... a. Adanya sinar uv yang membuat meteoroid terbakar



b. Meteoroid memiliki temperatur yang tinggi sehingga mudah terbakar c. Meteoroid di bakar oleh lapisan messosfer d. Tergantung kecepatan meteoroid yang menyebabkan meteoroid terbakar 6. Atmosfer merupakan lapisan yang menyelubungi bumi. Atmosfer bermanfaat untuk.... a. Melindungi bumi dari curah hujan tinggi b. Menghalangi masuknya sinar UV c. Menjadikan langit tampak cerah d. Mengurangi penguapan di bumi 7. Perhatikan lapisan-lapisan pada atmosfer berikut! 1) Eksosfer 2) Mesosfer 3) Troposfer 4) Statosfer 5) Termosfer Urutan lapisan atmosfer dari yang paling dekat dengan bumi adalah.... a. 1) - 2) - 4) - 5) - 3) b. 3) - 4) - 2) - 1) - 5) c. 3) - 4) - 2) - 5) - 1) d. 4) - 5) - 2) - 1) - 3) 8. Bagian permukaan matahari yang kelihatan bintik-bintik disebabkan oleh awan yang lebih panas yang muncul dari bagian matahari disebut dengan .... a. Fotosfer b. Granula c. Kromosfer d. Korona 9. Lapisan antara dari inti bumi tersusun oleh ………. a. Besi b. Kristal besi-nikel c. Oksida sulfide



d. Silikon dan besi 10. Lapisan



atmosfer



yang



mengandung



butir-butir



memungkinkan terjadinya hujan terdapat pada …….. a. Mesosfer b. Stratosfer c. Troposfer d. Termosfer



Jawaban: 1. C 2. A 3. D 4. B 5. B 6. B 7. C 8. B 9. D 10. B



sulfat



tertentu



yang



Daftar Pustaka Asiyah, dkk. 2019. Ilmu Alamiah Dasar Dalam Perspektif Islam. Bengkulu : Vanda Marcom. Jasin, Maskoesori . 2012. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: Raja GravindoPersada. Mulyo, Agung. (2004). Pengantar Ilmu Kebumian. Bandung: CV Pustaka Setia. Sri, Margaretta. 2006. Konsep Dasar Ipa. Bandung: Upi Press. Sutamar, Mustafa. 2006. Buku Alam Semesta dan Kehancurannya. Jakarta : Percetakan



Offcet.



Tasmuji, dkk. 2018. Ilmu Alamiah Dasar Ilmu Sosial Dasar Ilmu Budaya Dasar. Surabaya:UIN Sunan Ampel Press. Widiastuti, Ni Luh Gede Karang. 2017. Ilmu Alamiah Dasar. Denpasar: Universitas Dwijendra.