Lin.d
1.2 Rumusan Masalah
a.
Bagaimana
terbentuknya alam semesta?
b.
Apa
pengertian tata surya?
c.
Bagaimanakah
bentuk gerakan bumi dan apa saja pengaruhnya?
d.
Bagaimana
gerhana bisa terjadi?
e.
Apa
pengertian matahari?
1.3 Tujuan
a.
Untuk
mengetahui terbentuknya alam semesta.
b.
Untuk
mengetahui pengertian tata surya.
c.
Untuk
mengetahui bentuk gerakan bumi dan apa saja pengaruhnya.
d.
Untuk
mengetahui terjadinya gerhana.
e.
Untuk
mengetahui pengertian matahari.
BAB II
ISI
2.1
Terbentuknya Alam Semesta
Gagasan
Kuno Abad 19: Alam Semesta Kekal
Gagasan yang umum di abad 19 adalah bahwa alam semesta merupakan kumpulan
materi berukuran tak hingga yang telah ada sejak dulu kala dan akan terus ada
selamanya. Selain meletakkan dasar berpijak bagi paham materialis, pandangan
ini menolak keberadaan sang Pencipta dan menyatakan bahwa alam semesta tidak
berawal dan tidak berakhir. Materialisme adalah sistem pemikiran yang meyakini
materi sebagai satu-satunya keberadaan yang mutlak dan menolak keberadaan
apapun selain materi. Berakar pada kebudayaan Yunani Kuno, dan mendapat
penerimaan yang meluas di abad 19, sistem berpikir ini menjadi terkenal dalam
bentuk paham Materialisme dialektika Karl Marx.
Para penganut materalisme meyakini model
alam semesta tak hingga sebagai dasar berpijak paham ateis mereka. Misalnya,
dalam bukunya Principes Fondamentaux de Philosophie, filosof materialis George
Politzer mengatakan bahwa "alam semesta bukanlah sesuatu yang
diciptakan" dan menambahkan: "Jika ia diciptakan, ia sudah pasti
diciptakan oleh Tuhan dengan seketika dan dari ketiadaan".
Ketika Politzer berpendapat bahwa alam semesta tidak diciptakan dari ketiadaan,
ia berpijak pada model alam semesta statis abad 19, dan menganggap dirinya
sedang mengemukakan sebuah pernyataan ilmiah. Namun, sains dan teknologi yang
berkembang di abad 20 akhirnya meruntuhkan gagasan kuno yang dinamakan
materialisme ini.
Astronomi Mengatakan: Alam Semesta Diciptakan
Pada tahun 1929, di observatorium Mount Wilson California, ahli astronomi
Amerika, Edwin Hubble membuat salah satu penemuan terbesar di sepanjang sejarah
astronomi. Ketika mengamati bintang-bintang dengan teleskop raksasa, ia
menemukan bahwa mereka memancarkan cahaya merah sesuai dengan jaraknya. Hal ini
berarti bahwa bintang-bintang ini "bergerak menjauhi" kita. Sebab,
menurut hukum fisika yang diketahui, spektrum dari sumber cahaya yang sedang
bergerak mendekati pengamat cenderung ke warna ungu, sedangkan yang menjauhi
pengamat cenderung ke warna merah. Selama pengamatan oleh Hubble, cahaya dari
bintang-bintang cenderung ke warna merah. Ini berarti bahwa bintang-bintang ini
terus-menerus bergerak menjauhi kita. Jauh sebelumnya, Hubble telah membuat
penemuan penting lain. Bintang dan galaksi bergerak tak hanya menjauhi kita,
tapi juga menjauhi satu sama di mana segala sesuatunya bergerak menjauhi satu
sama lain adalah bahwa ia terus lain. Satu-satunya yang dapat disimpulkan dari
suatu alam semesta -menerus "mengembang".
Agar lebih mudah dipahami, alam semesta
dapat diumpamakan sebagai permukaan balon yang sedang mengembang. Sebagaimana
titik-titik dipermukaan balon yang bergerak menjauhi satu sama lain ketika
balon membesar, benda-benda di ruang angkasa juga bergerak menjauhi satu sama
lain ketika alam semesta terus mengembang.
Sebenarnya, fakta ini secara teoritis telah ditemukan lebih awal. Albert
Einstein, yang diakui sebagai ilmuwan terbesar abad 20, berdasarkan perhitungan
yang ia buat dalam fisika teori, telah menyimpulkan bahwa alam semesta tidak mungkin
statis. Tetapi, ia mendiamkan penemuannya ini, hanya agar tidak bertentangan
dengan model alam semesta statis yang diakui luas waktu itu. Di kemudian hari,
Einstein menyadari tindakannya ini sebagai 'kesalahan terbesar dalam karirnya'.
Apa arti dari mengembangnya alam semesta? Mengembangnya alam semesta berarti
bahwa jika alam semesta dapat bergerak mundur ke masa lampau, maka ia akan
terbukti berasal dari satu titik tunggal. Perhitungan menunjukkan bahwa 'titik
tunggal' ini yang berisi semua materi alam semesta haruslah memiliki 'volume nol',
dan 'kepadatan tak hingga'. Alam semesta telah terbentuk melalui ledakan titik
tunggal bervolume nol ini.
Ledakan raksasa yang menandai permulaan alam semesta ini dinamakan 'Big Bang',
dan teorinya dikenal dengan nama tersebut. Perlu dikemukakan bahwa 'volume nol'
merupakan pernyataan teoritis yang digunakan untuk memudahkan pemahaman. Ilmu
pengetahuan dapat mendefinisikan konsep 'ketiadaan', yang berada di luar batas
pemahaman manusia, hanya dengan menyatakannya sebagai 'titik bervolume nol'.
Sebenarnya, 'sebuah titik tak bervolume' berarti 'ketiadaan'. Demikianlah alam
semesta muncul menjadi ada dari ketiadaan. Dengan kata lain, ia telah
diciptakan. Fakta bahwa alam ini diciptakan, yang baru ditemukan fisika modern
pada abad 20, telah dinyatakan dalam Alqur'an 14 abad lampau: "Dia
Pencipta langit dan bumi" (QS. Al-An'aam, 6: 101)
Teori Big Bang menunjukkan bahwa semua benda di alam semesta pada awalnya
adalah satu wujud, dan kemudian terpisah-pisah. Ini diartikan bahwa keseluruhan
materi diciptakan melalui Big Bang atau ledakan raksasa dari satu titik
tunggal, dan membentuk alam semesta kini dengan cara pemisahan satu dari yang
lain.
Big Bang, Fakta Menjijikkan Bagi Kaum Materialis
Big Bang merupakan petunjuk nyata bahwa alam semesta telah 'diciptakan dari
ketiadaan', dengan kata lain ia diciptakan oleh Allah. Karena alasan ini, para
astronom yang meyakini paham materialis senantiasa menolak Big Bang dan
mempertahankan gagasan alam semesta tak hingga. Alasan penolakan ini terungkap
dalam perkataan Arthur Eddington, salah seorang fisikawan materialis terkenal
yang mengatakan: "Secara filosofis, gagasan tentang permulaan tiba-tiba
dari tatanan Alam yang ada saat ini sungguh menjijikkan bagi saya".
Seorang materialis lain, astronom terkemuka asal Inggris, Sir Fred Hoyle adalah
termasuk yang paling merasa terganggu oleh teori Big Bang. Di pertengahan abad
20, Hoyle mengemukakan suatu teori yang disebut steady-state yang mirip dengan
teori 'alam semesta tetap' di abad 19. Teori steady-state menyatakan bahwa alam
semesta berukuran tak hingga dan kekal sepanjang masa. Dengan tujuan
mempertahankan paham materialis, teori ini sama sekali berseberangan dengan
teori Big Bang, yang mengatakan bahwa alam semesta memiliki permulaan. Mereka
yang mempertahankan teori steady-state telah lama menentang teori Big Bang.
Namun, ilmu pengetahuan justru meruntuhkan pandangan mereka.
Pada tahun 1948, Gerge Gamov muncul dengan gagasan lain tentang Big Bang. Ia
mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa
radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu,
radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti
yang 'seharusnya ada' ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua
peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa
sengaja. Radiasi ini, yang disebut 'radiasi latar kosmis', tidak terlihat
memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa.
Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari
tahapan awal peristiwa Big Bang. Penzias dan Wilson dianugerahi hadiah Nobel
untuk penemuan mereka.
Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit Cosmic Background Explorer. COBE ke
ruang angkasa untuk melakukan penelitian tentang radiasi latar kosmis. Hanya
perlu 8 menit bagi COBE untuk membuktikan perhitungan Penziaz dan Wilson. COBE
telah menemukan sisa ledakan raksasa yang telah terjadi di awal pembentukan
alam semesta. Dinyatakan sebagai penemuan astronomi terbesar sepanjang masa,
penemuan ini dengan jelas membuktikan teori Big Bang.
Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang
angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium
di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi
hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak
memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen
ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium.
Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang diterima oleh masyarakat
ilmiah. Model Big Bang adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan
tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam semesta ini telah diciptakan
oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa cacat:
Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak
melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka
lihtatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang. (QS.
Al-Mulk, 67:3)
2.2 Tata surya
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/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 adalah
Sabuk Kuiper dan
piringan tersebar.
Awan Oort diperkirakan terletak di
daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali
di luar bagian yang terluar.
Berdasarkan jaraknya dari
matahari, kedelapan planet Tata Surya ialah
Merkurius
(57,9 juta
km),
Venus
(108 juta km),
Bumi (150 juta km),
Mars
(228 juta km),
Yupiter (779 juta km),
Saturnus
(1.430 juta km),
Uranus (2.880 juta km), dan
Neptunus
(4.500 juta km). Sejak pertengahan
2008, ada lima obyek angkasa yang diklasifikasikan
sebagai
planet kerdil. Orbit planet-planet kerdil, kecuali
Ceres, berada lebih jauh dari Neptunus. Kelima planet kerdil tersebut ialah
Ceres
(415 juta km. di sabuk asteroid; dulunya diklasifikasikan sebagai planet
kelima),
Pluto
(5.906 juta km.; dulunya diklasifikasikan sebagai planet kesembilan),
Haumea
(6.450 juta km),
Makemake (6.850 juta km), dan
Eris
(10.100 juta km).
Enam dari kedelapan planet dan
tiga dari kelima planet kerdil itu dikelilingi oleh
satelit
alami, yang biasa disebut dengan "bulan" sesuai dengan
Bulan
atau satelit alami Bumi. Masing-masing planet bagian luar dikelilingi oleh
cincin
planet yang terdiri dari debu dan partikel lain.
2.2.1 Asal Usul Tata Surya
Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah
dikemukakan para ahli, di antaranya :
Pierre-Simon Laplace, pendukung Hipotesis Nebula
Gerard Kuiper, pendukung
Hipotesis Kondensasi
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, yang lebih dikenal dengan Hipotesis
Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa
kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari
debu,
es,
dan
gas
yang disebut
nebula, dan unsur gas yang sebagian besar
hidrogen.
Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar
dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa
(matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan
cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat
gaya
gravitasi,
gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk
planet
dalam dan
planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit
berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari
pembentukan mereka.
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, pada masa awal pembentukan matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan
terjadinya tonjolan pada permukaan matahari, dan bersama proses internal
matahari, menarik materi berulang kali dari matahari. Efek gravitasi bintang
mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari matahari.
Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di
orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang
mereka sebut
planetisimal dan beberapa yang besar sebagai
protoplanet.
Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan
bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.
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 tersebut oleh
gaya
pasang
surut bersama mereka, 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.
Kuiper (
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 mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang
hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan
serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang
tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
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 ini 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, 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, bukan Bumi, yang sebelumnya
digagas oleh
Nicolaus Copernicus (1473-1543). 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.
Perkembangan teleskop juga
diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan
hubungan satu dengan yang lain melalui
Johannes
Kepler (1571-1630) dengan
Hukum
Kepler. Dan puncaknya,
Sir
Isaac Newton (1642-1727) dengan
hukum
gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan
pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya
Pada
1781,
William
Herschel (1738-1822) menemukan
Uranus.
Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang
mengganggu.
Neptunus ditemukan pada Agustus
1846.
Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus.
Pluto
kemudian ditemukan pada
1930.
Pada saat Pluto ditemukan, ia
hanya diketahui sebagai satu-satunya objek angkasa yang berada setelah
Neptunus. Kemudian pada 1978,
Charon,
satelit yang mengelilingi Pluto ditemukan, sebelumnya sempat dikira sebagai
planet yang sebenarnya karena ukurannya tidak berbeda jauh dengan Pluto.
Para astronom kemudian
menemukan sekitar 1.000 objek kecil lainnya yang letaknya melampaui Neptunus
(disebut
objek trans-Neptunus), yang juga mengelilingi
Matahari. Di sana mungkin ada sekitar 100.000 objek serupa yang dikenal sebagai
Objek
Sabuk Kuiper (Sabuk Kuiper adalah bagian dari
objek-objek trans-Neptunus). Belasan benda langit termasuk dalam Objek Sabuk
Kuiper di antaranya
Quaoar (1.250 km pada Juni 2002),
Huya
(750 km pada Maret 2000),
Sedna (1.800 km pada Maret 2004),
Orcus,
Vesta,
Pallas,
Hygiea,
Varuna,
dan
2003 EL61 (1.500 km pada Mei 2004).
Penemuan 2003 EL
61 cukup menghebohkan karena Objek Sabuk Kuiper
ini diketahui juga memiliki satelit pada Januari 2005 meskipun berukuran lebih
kecil dari Pluto. Dan puncaknya adalah penemuan
UB 313
(2.700 km pada Oktober 2003) yang diberi nama oleh penemunya
Xena.
Selain lebih besar dari Pluto, objek ini juga memiliki satelit.
2.2.2 Model Tata Surya
2.2.3 Pengelompokan dan penggolongan planet
Tata Surya bagian dalam
Tata Surya bagian dalam adalah
nama umum yang mencakup
planet kebumian dan
asteroid.
Terutama terbuat dari
silikat dan logam, objek dari Tata Surya bagian
dalam melingkup dekat dengan
matahari, radius dari seluruh daerah ini lebih
pendek dari jarak antara Yupiter dan Saturnus.
Planet-planet bagian dalam
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Planet
kebumian
Planet-planet bagian dalam.
Dari kiri ke kanan:
Merkurius,
Venus,
Bumi,
dan
Mars
(ukuran menurut skala)
Empat
planet
bagian dalam atau planet kebumian (
terrestrial
planet) memiliki komposisi batuan yang padat, hampir tidak mempunyai atau
tidak mempunyai bulan dan tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi
Planet-planet ini terutama adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti
silikat yang membentuk kerak dan selubung, dan logam seperti besi dan nikel
yang membentuk intinya. Tiga dari empat planet ini (
Venus,
Bumi
dan
Mars)
memiliki
atmosfer, semuanya memiliki kawah meteor dan
sifat-sifat permukaan tektonis seperti gunung berapi dan lembah pecahan. Planet
yang letaknya di antara matahari dan bumi (
Merkurius
dan
Venus)
disebut juga planet inferior.
Merkurius
Merkurius
(0,4 SA dari matahari) adalah planet terdekat dari matahari serta juga 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 hipotesa lapisan luar planet ini
terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan
("akresi") penuhnya terhambat oleh energi awal matahari.
Venus
Venus
(0,7 SA dari matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti
bumi,
planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya
juga 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, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung
di dalam atmosfer.
Sejauh ini aktivitas geologis
Venus belum dideteksi, tetapi karena planet ini tidak memiliki medan magnet
yang bisa mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari
gunung berapi.
Bumi
Bumi
(1 SA dari matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat,
satu-satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet
yang diketahui 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,
bulan,
satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.
Mars
Mars
(1,5 SA dari matahari) 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 baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari
warna karat tanahnya yang kaya besi.
Mars mempunyai
dua satelit alami kecil (
Deimos dan
Phobos)
yang diduga merupakan
asteroid yang terjebak gravitasi Mars.
Tata
Surya bagian luar
Pada bagian luar dari Tata
Surya terdapat gas-gas raksasa dengan satelit-satelitnya yang berukuran planet.
Banyak komet berperioda pendek termasuk beberapa Centaur, juga berorbit di
daerah ini. Badan-badan padat di daerah ini mengandung jumlah volatil (contoh: air, amonia, metan,
yang sering disebut "es" dalam peristilahan ilmu keplanetan) yang
lebih tinggi dibandingkan planet batuan di bagian dalam Tata Surya.
Planet-planet luar
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Raksasa
gas
Raksasa-raksasa gas dalam Tata
Surya dan Matahari, berdasarkan skala
Keempat planet luar, yang
disebut juga planet raksasa gas (
gas
giant), atau
planet jovian, secara keseluruhan mencakup 99
persen massa yang mengorbit matahari. Yupiter dan Saturnus sebagian besar
mengandung
hidrogen dan
helium;
Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom
mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es.
[43] Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki
cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari
bumi.
Yupiter
Yupiter
(5,2 SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan
seluruh planet lainnya. Kandungan utamanya adalah
hidrogen
dan
helium.
Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen
pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan
Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui
Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar,
Ganymede,
Callisto,
Io,
dan
Europa menampakan kemiripan dengan planet
kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.
[44] Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di
Tata Surya, berukuran lebih besar dari Merkurius.
Saturnus
Saturnus
(9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan
dengan Yupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya
sebesar 60% volume Yupiter, planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga
Yupiter atau 95 kali massa bumi, 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
Titan
dan
Enceladus,
menunjukan activitas geologis, meski hampir terdiri hanya dari es saja.
[45] Titan berukuran lebih besar dari
Merkurius
dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang
cukup berarti.
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 bujkuran poros 90 derajad pada
ekliptika.
Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya
dan hanya sedikit memancarkan energi panas.
[46] Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui,
yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.
Neptunus
Neptunus
(30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi,
sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi
tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus.
[47] Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui.
Yang terbesar,
Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser
nitrogen cair.
[48] 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.
Pluto
Pluto
dan ketiga bulannya
Pluto
(rata-rata 39 SA), sebuah planet kerdil, adalah objek terbesar sejauh ini di
Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini dianggap sebagai
planet yang kesembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya
definisi formal planet. Pluto memiliki kemiringan orbit cukup eksentrik (17
derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari matahari pada titik
prihelion (sejarak orbit Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.
Tidak jelas apakah
Charon,
bulan Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit atau
menjadi sebuah planet kerdil juga. Pluto dan Charon, keduanya mengedari titik
barycenter gravitasi di atas
permukaannya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua bulan yang
jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak
pada sabuk resonan dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti
Pluto mengedari matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek
sabuk Kuiper yang orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut
plutino.
2.2.4 Anggota Tata Surya
2.2.5 Bintang dan Galaksi
3.1 Struktur Bentuk Gerakan
Bumi dan Pengaruhnya
3.1.1 Struktur
Bumi
3.1.1.1 Batuan
a. Batuan Sedimen
Batuan endapan
atau
batuan sedimen adalah salah
satu dari tiga kelompok utama
batuan (bersama dengan
batuan beku dan
batuan metamorfosis)
yang terbentuk melalui tiga cara utama:
pelapukan batuan lain (
clastic);
pengendapan (
deposition) karena aktivitas
biogenik; dan pengendapan (
precipitation) dari
larutan. Jenis batuan umum seperti
batu kapur,
batu pasir, dan
lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan
endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.
Penamaan batuan sedimen
biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut Penamaan tersebut
adalah: breksi, konglomerat, batupasir, batu lempung
·
Breksi
adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut
·
Konglomerat
adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk
butiran yang membudar
·
Batu
pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm
·
Batu
lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm
·
Batu
lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm
b. Batuan Beku
Batuan beku atau
batuan
igneus (dari
Bahasa Latin:
ignis, "api") adalah jenis
batuan
yang terbentuk dari
magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau
tanpa proses
kristalisasi,
baik di bawah permukaan sebagai batuan
intrusif
(plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan
ekstrusif
(vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan
yang sudah ada, baik di
mantel
ataupun
kerak
bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses
berikut: kenaikan
temperatur,
penurunan
tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700
tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di
bawah permukaan kerak
bumi.
Menurut para ahli seperti
Turner dan Verhoogen (1960), F. F Groun (1947), Takeda (1970), magma
didefinisikan sebagai cairan silikat kental yang pijar terbentuk secara
alamiah, bertemperatur tinggi antara 1.500–2.5000C dan bersifat mobile (dapat
bergerak) serta terdapat pada kerak bumi bagian bawah. Dalam magma tersebut
terdapat beberapa bahan yang larut, bersifat volatile (air, CO2, chlorine,
fluorine, iron, sulphur, dan lain-lain) yang merupakan penyebab mobilitas
magma, dan non-volatile (non-gas) yang merupakan pembentuk mineral yang lazim
dijumpai dalam batuan beku.
Pada saat magma mengalami
penurunan suhu akibat perjalanan ke permukaan bumi, maka mineral-mineral akan
terbentuk. Peristiwa tersebut dikenal dengan peristiwa penghabluran.
Berdasarkan penghabluran mineral-mineral silikat (magma), oleh NL. Bowen
disusun suatu seri yang dikenal dengan Bowen’s Reaction Series.
Dalam mengidentifikasi batuan
beku, sangat perlu sekali mengetahui karakteristik batuan beku yang meliputi
sifat fisik dan komposisi mineral batuan beku. Dalam membicarakan masalah sifat
fisik batuan beku tidak akan lepas dari
Tekstur
Tekstur didefinisikan sebagai
keadaan atau hubungan yang erat antar mineral-mineral sebagai bagian dari
batuan dan antara mineral-mineral dengan massa gelas yang membentuk massa dasar
dari batuan.
Tekstur pada batuan beku
umumnya ditentukan oleh tiga hal yang penting, yaitu:
A.
Kristalinitas
Kristalinitas
adalah derajat kristalisasi dari suatu batuan beku pada waktu terbentuknya
batuan tersebut. Kristalinitas dalam fungsinya digunakan untuk menunjukkan
berapa banyak yang berbentuk kristal dan yang tidak berbentuk kristal, selain
itu juga dapat mencerminkan kecepatan pembekuan magma. Apabila magma dalam
pembekuannya berlangsung lambat maka kristalnya kasar. Sedangkan jika
pembekuannya berlangsung cepat maka kristalnya akan halus, akan tetapi jika
pendinginannya berlangsung dengan cepat sekali maka kristalnya berbentuk amorf.
Dalam pembentukannnya dikenal
tiga kelas derajat kristalisasi, yaitu:
• Holokristalin, yaitu batuan
beku dimana semuanya tersusun oleh kristal. Tekstur holokristalin adalah
karakteristik batuan plutonik, yaitu mikrokristalin yang telah membeku di dekat
permukaan.
• Hipokristalin, yaitu apabila
sebagian batuan terdiri dari massa gelas dan sebagian lagi terdiri dari massa
kristal.
• Holohialin, yaitu batuan
beku yang semuanya tersusun dari massa gelas. Tekstur holohialin banyak
terbentuk sebagai lava (obsidian), dike dan sill, atau sebagai fasies yang
lebih kecil dari tubuh batuan.
B.
Granularitas
Granularitas
didefinisikan sebagai besar butir (ukuran) pada batuan beku. Pada umumnya
dikenal dua kelompok tekstur ukuran butir, yaitu:
1.
Fanerik/fanerokristalin, Besar kristal-kristal dari golongan ini dapat
dibedakan satu sama lain secara megaskopis dengan mata biasa. Kristal-kristal
jenis fanerik ini dapat dibedakan menjadi:
-
Halus (fine), apabila ukuran diameter butir kurang dari 1 mm.
-
Sedang (medium), apabila ukuran diameter butir antara 1 – 5 mm.
-
Kasar (coarse), apabila ukuran diameter butir antara 5 – 30 mm.
-
Sangat kasar (very coarse), apabila ukuran diameter butir lebih dari 30 mm.
2. Afanitik, Besar
kristal-kristal dari golongan ini tidak dapat dibedakan dengan mata biasa
sehingga diperlukan bantuan mikroskop. Batuan dengan tekstur afanitik dapat
tersusun oleh kristal, gelas atau keduanya. Dalam analisa mikroskopis dapat
dibedakan:
- Mikrokristalin, apabila
mineral-mineral pada batuan beku bisa diamati dengan bantuan mikroskop dengan
ukuran butiran sekitar 0,1 – 0,01 mm.
- Kriptokristalin, apabila
mineral-mineral dalam batuan beku terlalu kecil untuk diamati meskipun dengan
bantuan mikroskop. Ukuran butiran berkisar antara 0,01 – 0,002 mm.
C.
Bentuk Kristal
Bentuk
kristal adalah sifat dari suatu kristal dalam batuan, jadi bukan sifat batuan
secara keseluruhan. Ditinjau dari pandangan dua dimensi dikenal tiga bentuk
kristal, yaitu:
-
Euhedral, apabila batas dari mineral adalah bentuk asli dari bidang kristal.
-
Subhedral, apabila sebagian dari batas kristalnya sudah tidak terlihat lagi.
-
Anhedral, apabila mineral sudah tidak mempunyai bidang kristal asli.
-
Ditinjau dari pandangan tiga dimensi, dikenal empat bentuk kristal, yaitu:
-
Equidimensional, apabila bentuk kristal ketiga dimensinya sama panjang.
-
Tabular, apabila bentuk kristal dua dimensi lebih panjang dari satu dimensi
yang lain.
-
Prismitik, apabila bentuk kristal satu dimensi lebih panjang dari dua dimensi
yang lain.
-
Irregular, apabila bentuk kristal tidak teratur.
D.
Hubungan Antar Kristal
Hubungan
antar kristal atau disebut juga relasi didefinisikan sebagai hubungan antara
kristal/mineral yang satu dengan yang lain dalam suatu batuan. Secara garis
besar, relasi dapat dibagi menjadi dua, yaitu:
-
Equigranular, yaitu apabila secara relatif ukuran kristalnya yang membentuk
batuan berukuran sama besar. Berdasarkan keidealan kristal-kristalnya, maka
equigranular dibagi menjadi tiga, yaitu:
-
Panidiomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri
dari mineral-mineral yang euhedral.
-
Hipidiomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya terdiri
dari mineral-mineral yang subhedral.
-
Allotriomorfik granular, yaitu apabila sebagian besar mineral-mineralnya
terdiri dari mineral-mineral yang anhedral.
-
Inequigranular, yaitu apabila ukuran butir kristalnya sebagai pembentuk batuan
tidak sama besar. Mineral yang besar disebut fenokris dan yang lain disebut
massa dasar atau matrik yang bisa berupa mineral atau gelas.
Struktur
Struktur adalah kenampakan
batuan secara makro yang meliputi kedudukan lapisan yang jelas/umum dari
lapisan batuan. Struktur batuan beku sebagian besar hanya dapat dilihat
dilapangan saja, misalnya:
•
Pillow lava atau lava bantal, yaitu struktur paling khas dari batuan vulkanik
bawah laut, membentuk struktur seperti bantal.
•
Joint struktur, merupakan struktur yang ditandai adanya kekar-kekar yang
tersusun secara teratur tegak lurus arah aliran. Sedangkan struktur yang dapat
dilihat pada contoh-contoh batuan (hand speciment sample), yaitu:
•
Masif, yaitu apabila tidak menunjukkan adanya sifat aliran, jejak gas (tidak
menunjukkan adanya lubang-lubang) dan tidak menunjukkan adanya fragmen lain
yang tertanam dalam tubuh batuan beku.
•
Vesikuler, yaitu struktur yang berlubang-lubang yang disebabkan oleh keluarnya
gas pada waktu pembekuan magma. Lubang-lubang tersebut menunjukkan arah yang
teratur.
• Skoria,
yaitu struktur yang sama dengan struktur vesikuler tetapi lubang-lubangnya
besar dan menunjukkan arah yang tidak teratur.
•
Amigdaloidal, yaitu struktur dimana lubang-lubang gas telah terisi oleh
mineral-mineral sekunder, biasanya mineral silikat atau karbonat.
•
Xenolitis, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya fragmen/pecahan batuan
lain yang masuk dalam batuan yang mengintrusi.
•
Pada umumnya batuan beku tanpa struktur (masif), sedangkan struktur-struktur
yang ada pada batuan beku dibentuk oleh kekar (joint) atau rekahan (fracture)
dan pembekuan magma, misalnya: columnar joint (kekar tiang), dan sheeting joint
(kekar berlembar).
Komposisi Mineral
Untuk menentukan komposisi
mineral pada batuan beku, cukup dengan mempergunakan indeks warna dari batuan
kristal. Atas dasar warna mineral sebagai penyusun batuan beku dapat
dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
•
Mineral felsik, yaitu mineral yang berwarna terang, terutama terdiri dari
mineral kwarsa, feldspar, feldspatoid dan muskovit.
•
Mineral mafik, yaitu mineral yang berwarna gelap, terutama biotit, piroksen,
amphibol dan olivin.
Batuan beku dapat
diklasifikasikan berdasarkan cara terjadinya, kandungan SiO2, dan indeks warna.
Dengan demikian dapat ditentukan nama batuan yang berbeda-beda meskipun dalam
jenis batuan yang sama, menurut dasar klasifikasinya.
Klasifikasi berdasarkan cara
terjadinya, menurut Rosenbusch (1877-1976) batuan beku dibagi menjadi:
•
Effusive rock, untuk batuan beku yang terbentuk di permukaan.
•
Dike rock, untuk batuan beku yang terbentuk dekat permukaan.
•
Deep seated rock, untuk batuan beku yang jauh di dalam bumi. Oleh W.T. Huang
(1962), jenis batuan ini disebut plutonik, sedang batuan effusive disebut
batuan vulkanik.
Klasifikasi berdasarkan
kandungan SiO2 (C.L. Hugnes, 1962), yaitu:
•
Batuan beku asam, apabila kandungan SiO2 lebih dari 66%. Contohnya adalah
riolit.
•
Batuan beku intermediate, apabila kandungan SiO2 antara 52% - 66%. Contohnya
adalah dasit.
•
Batuan beku basa, apabila kandungan SiO2 antara 45% - 52%. Contohnya adalah
andesit.
•
Batuan beku ultra basa, apabila kandungan SiO2 kurang dari 45%. Contohnya
adalah basalt.
Klasifikasi berdasarkan indeks
warna ( S.J. Shand, 1943), yaitu:
•
Leucoctaris rock, apabila mengandung kurang dari 30% mineral mafik.
•
Mesococtik rock, apabila mengandung 30% - 60% mineral mafik.
•
Melanocractik rock, apabila mengandung lebih dari 60% mineral mafik.
Sedangkan menurut S.J. Ellis
(1948) juga membagi batuan beku berdasarkan indeks warnanya sebagai berikut:
•
Holofelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna kurang dari 10%.
•
Felsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 10% sampai 40%.
•
Mafelsic, untuk batuan beku dengan indeks warna 40% sampai 70%.
•
Mafik, untuk batuan beku dengan indeks warna lebih dari 70%.
3.1.2.2
Hidrosfer
Siklus hidrologi
Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran
atau
daur ulang air
secara yang berurutan secara terus-menerus. Pemanasan sinar matahari menjadi
pengaruh pada siklus hidrologi. Air di seluruh permukaan bumi akan menguap bila
terkena sinar matahari. Pada ketinggian tertentu ketika
temperatur semakin turun uap air akan mengalami
kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air dan
jatuh sebagai
hujan.
Siklus hidrologi dibedakan
menjadi tiga, yaitu
siklus
pendek, siklus sedang dan siklus panjang.
Siklus pendek
Dalam siklus pendek,
air laut mengalami pemanasan dan menguap menjadi
uap air.Pada ketinggian tertentu uap air mengalami
kondensasi menjadi
awan.
Bila butir-butir embun air itu cukup jenuh dengan uap air, hujan akan turun di
atas permukaan laut.
Siklus sedang
Pada siklus sedang, uap air
yang berasal dari
lautan ditiup oleh
angin
menuju ke
daratan.
Di daratan uap air membentuk awan yang akhirnya jatuh sebagai hujan di atas
daratan. Air hujan tersebut akan mengalir melalui sungai-sungai,
selokan dan sebagainya hingga kembali lagi ke
laut.
Siklus panjang
Pada siklus panjang, uap air
yang berasal dari lautan ditiup oleh angin ke atas daratan. Adanya pendinginan
yang mencapai titik beku pada ketinggian tertentu, membuat terbentuknya awan
yang mengandung
kristal es. Awan tersebut menurunkan hujan
es atau
salju di
pegunungan. Di permukaan bumi es mengalir dalam
bentuk gletser, masuk ke sungai dan selanjutnya kembali ke lautan.
Hidrosfer di muka bumi
selanjutnya akan dikelompokkan menjadi dua, yaitu perairan darat dan perairan
laut.
Perairan di daratan
Perairan di daratan tergolong sebagai perairan
tawar, yaitu semua perairan yang melintasi daratan. Air di daratan meliputi air
tanah dan air permukaan.
Air tanah
Air tanah adalah air yang terdapat di dalam
tanah.
Air tanah berasal dari
salju,
hujan
atau bentuk curahan lain yang meresap ke dalam tanah dan tertampung pada lapisan
kedap
air.
Air tanah dangkal
Air
freatis adalah air tanah yang terletak di atas lapisan kedap air
tidak jauh dari permukaan tanah.
Air freatis sangat dipengaruhi
oleh resapan air di sekelilingnya. Pada musim
kemarau jumlah air freatis berkurang. Sebaliknya
pada musim hujan jumlah air freatis akan bertambah. Air freatis dapat diambil
melalui sumur atau mata air.
Air tanah dalam
Air
artesis adalah air tanah yang terletak jauh di dalam tanah, di
antara dua lapisan kedap air.
Lapisan diantara dua lapisan kedap
air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air.
Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air
yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis. Air artesis dapat dapat
diperoleh melalui
pengeboran.
Sumur pengeborannya disebut sumur artesis.
Air permukaan
Air permukaan adalah wadah air
yang terdapat di permukaan bumi. Bentuk air permukaan meliputi
sungai,
danau,
rawa.
Sungai
Sungai
adalah air hujan atau
mata air yang
mengalir secara alami melalui suatu lembah atau diantara dua tepian dengan
batas jelas, menuju tempat lebih rendah (
laut,
danau atau sungai lain).
Bagian-bagian sungai
Sungai terdiri dari 3 bagian,
yaitu bagian hulu, bagian tengah dan bagian hilir.
·
Bagian
hulu sungai terletak di daerah yang relatif tinggi sehingga air dapat mengalir
turun.
·
Bagian
tengah sungai terletak pada daerah yang lebih landai.
·
Bagian
hilir sungai terletak di daerah landai dan sudah mendekati muara sungai.
Jenis-jenis sungai
·
Sungai
hujan adalah sungai yang berasal dari hujan.
·
Sungai
gletser adalah sungai yang airnya berasal dari gletser atau bongkahan
es yang mencair.
·
Sungai
campuran adalah sungai yang airnya berasal dari hujan dan salju yang mencair.
·
Sungai
permanen adalah sungai yang airnya relatif tetap.
·
Sungai
periodik adalah sungai dengan volume air tidak tetap.
3.1.2.3 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 tidak mempunyai batas
mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada
batas pasti antara atmosfer dan
angkasa luar.
Troposfer
Lapisan ini berada pada level
yang terendah, 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. Dan Setiap kenaikan suhu berkurang 0,6 derajat celcius . Pada
lapisan ini terjadi peristiwa cuaca seperti hujan , musim salju ,kemarau dsb .
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.
Diantara stratosfer dan
troposfer terdapat lapisan yang disebut lapisan Tropopouse.
Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari
troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan
stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu
- 70oF atau sekitar
-
57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang
terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat.
Awan
tinggi jenis
cirrus kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun
tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini.
Dari bagian tengah stratosfer
keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena
bertambahnya lapisan dengan konsentrasi
ozon
yang bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada
lapisan ini bisa mencapai sekitar
18oC
pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan
stratopause memisahkan stratosfer
dengan lapisan berikutnya.
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.
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.
Fenomena
aurora
yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi disini.
Eksosfer
Adanya refleksi cahaya
matahari yang dipantulkan oleh partikel debu
meteoritik. Cahaya
matahari yang
dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal
Komposisi
dari atmosfer bumi
Gas-gas penyusun
atmosfer
Atmosfer tersusun oleh:
- Nitrogen
(
)
- Oksigen
(
)
- Argon
(
)
- Air
(
)
- Ozon
(
)
- Karbondioksida
(
)
3.1.3 Bentuk Bumi
3.1.4 Gerakan Bumi dan akibat
gerakan bumi
sehingga menutup sebagian atau seluruh
cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi
cahaya matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400
kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak
rata-rata 149.680.000 kilometer.
dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana
total, gerhana sebagian, dan gerhana
.
Sebuah gerhana matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak
gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu,
piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran
piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada
masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.
Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya
menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian
dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan.
Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya
menutup sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran
piringan Bulan lebih kecil dari piringan Matahari. Sehingga ketika piringan
Bulan berada di depan piringan Matahari, tidak seluruh piringan Matahari akan
tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh
piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin
yang bercahaya.
Gerhana matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik.
Ketika gerhana matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata
telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan
mengakibatkan kebutaan.
(bagian cincin terang dari matahari)
walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan permanen
. Kerusakan yang ditimbulkan dapat
mengakibatkan kebutaan. Mengamati gerhana matahari membutuhkan pelindung mata
khusus atau dengan menggunakan metode melihat secara tidak langsung. Kaca mata
yang dapat merusak retina mata.
(93.026.724 mil). Matahari serta
kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk
. Matahari dikategorikan sebagai
yang pijar dan ternyata tidak
berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai
. Garis tengah
Tata Surya terkumpul pada
matahari.
Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber
tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari
pada kadar 600 juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap
saat.
Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa
matahari adalah 1,41 berbanding massa
. Jumlah tenaga matahari yang
sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370
persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat
Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk
dari
generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan,
bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan
(atau 93.000.000 mil). Jarak ini dikenal
sebagai
dan biasa dibulatkan (untuk penyederhanaan hitungan) menjadi 148 juta km.
Dibandingkan dengan bumi,
matahari kira-kira 112 kalinya. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya
tarik bumi.
untuk sampai ke Bumi. Kuatnya pancaran sinar matahari dapat mengakibatkan
kerusakan pada jaringan sensor
namun ada juga yang menyebutkan suhu permukaan
sebesar 5.500 °C. Jenis batuan atau
setinggi itu. Temperatur tertinggi terletak di bagian tengahnya yang
diperkirakan tidak kurang dari 25 juta derajat Celsius namun disebutkan juga
kalau suhu pada intinya 15 juta derajat Celsius. Ada pula yang menyebutkan
temperatur di inti matahari kira kira sekitar 13.889.000 °C. Menurut
yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan
menurut teori kontraksi
, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain,
.
Rotasi pada wilayah khatulistiwanya adalah sekitar 25 hari dan 35 hari pada
wilayah kutub. Setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi.
Terdapat julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga beribu bahkan
berjuta kilometer ke angkasa.
yang tidak terlindungi. Matahari
juga menghasilkan
.
yang muncul dari masa ke masa pada matahari yang disebabkan oleh perbedaan suhu
di permukaan matahari.
itu menandakan kawasan yang "kurang panas" berbanding kawasan lain
dan mencapai keluasan melebihi ukuran Bumi. Kadang-kala peredaran Bulan mengelilingi
bumi menghalangi sinaran matahari yang sampai ke Bumi, oleh itu mengakibatkan
terjadinya
merupakan
bagian matahari yang sangat besar, terang, yang mencuat keluar dari permukaan
matahari, seringkali berbentuk loop (putaran). Tanggal 26-27 September 2009
lalu, wahana ruang angkasa (Stereo A dan Stereo B) yang khusus memantau
matahari merekam fenomena selama 30 jam ini.
pada matahari dan bergerak keluar menuju korona matahari. Jika korona merupakan
gas-gas yang telah diionisasikan menjadi sangat panas, dinamakan plasma, yang
tidak begitu memperlihatkan cahayanya, prominensa berisikan plasma yang lebih
dingin.
Prominensa biasanya menjulur hingga ribuan kilometer; yang terbesar yang
pernah diobservasi terlihat pada tahun 1997 dengan panjang sekitar 350.000
kilometer - sekitar 28 kali diameter bumi. Massa di dalam prominensa berisikan
material dengan berat hingga 100 miliar ton.
