RUANG LINGKUP IPA

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