Bumi dan Tata Surya

BUMI  DAN  TATA SURYA

bumi dan lapisannya 

Bumi adalah salah satu planet di tata surya (sistem matahari) yang terdapat dalam suatu galaksi yang bernama Galaksi Bima Sakti (The Milky Ways atau Kabut Putih). Dalam tata surya kita planet bumi menduduki nomor tiga dari matahari. Selain planet-planet dalam tata surya ada juga benda-benda angkasa lain dan 200 milyar bintang yang ada pada Galaksi Bima Sakti. Pada sebuah penelitian galaksi Bima Sakti ternyata buka satu-satunya galaksi namun terdapat ratusan,jutaan bahkan milyaran galaksi lainnya yang mengisi jagat raya ini. Adapun proses pembentukan batu-batuan terjadi secara bertahap di dalam bumi dan reliefnya berdasarkan dengan zaman sejarah dalam ilmu geologi.

Dalam ilmu geologi akan dipelajari mengenai kejadian, struktur, dan komposisi batu-batuan kulit bumi diselidiki oleh,sedangkan dalam ilmu geofisika dipelajari sifat batu-batuannya.Hasil penelitian ilmu geologi menunjukkan bahwa unsur bumi telah berusia ±4.700 tahun dari mulai proses pendinginan sampai pada akhirnya mengalami pembekuan. Planet bumi terus berputar mengelilingi sumbunya yang disebut berotasi selama 24 jam tepatnya 23 jam 56 menit dalam satu hari.Berevolusi mengelilingi matahari dengan lintas garis edar berupa elips.Satu putaran/berevolusi memakan waktu 365 hari 5 jam 48 menit atau satu tahun.

·         Big bang

teori bigbang 

Para ahli astronomi telah lama berusaha merumuskan berbagai teori yang dapat menjelaskan tentang kejadian alam semesta. Salah satu teorinya disebut teori dentuman dahsyat (big bang). Teori ini pertama kali dikemukakan oleh kosmolog Abbe Lemaitre pada tahun 1920-an. Menurutnya alam semesta ini bermula dari gumpalan super-atom raksasa yang isinya tidak bisa kita bayangkan tetapi kira-kira seperti bola api raksasa yang suhunya antara 10 milyar sampai 1 trilyun derajat celcius (air mendidih suhunya hanya 100 oC). Gumpalan super-atom tersebut meledak sekitar 15 milyar tahun yang lalu. Hasil sisa dentuman dahsyat tersebut menyebar menjadi debu dan awan hidrogen. Setelah berumur ratusan juta tahun, debu dan awan hidrogen tersebut membentuk bintang-bintang dalam ukuran yang berbeda-beda. Seiring dengan terbentunya bintang-bintang, di antara bintang-bintang tersebut berpusat membentuk kelompoknya masing-masing yang kemudian kita sebut galaksi.

 Teori big bang merupakan teori mutakhir tentang penciptaan alam semesta. Sebelumnya telah berlaku berbagai teori kejadian alam semesta dengan sejumlah pendukung dan penentangnya. Seperti Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory) yang diusulkan pada tahun 1948 oleh H. Bondi, T. Gold, dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge (Tjasyono, 2006; 51). Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak akan berakhir. Dalam teori keadaan tetap tidak ada asumsi bola api kosmik yang besar dan pernah meledak. Alam semesta akan datang silih berganti berbentuk atom-atom hidrogen dalam ruang angkasa, membentuk galaksi baru dan menggantikan galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya.

·         Pembentukan bumi

Pelajaran utama yang dapat kita amati dari berbagai kejadian disekitar kita ialah bahwa segala sesuatu tidak pernah kekal. Semua yang ada di bumi muncul dan bisa musnah kembali.

Pada mulannya manusia mengira bumi berbentuk datar, dikelilingi oleh samudra sehingga orang tidak berkeinginan untuk berlayar jauh di lautan (takut jatuh). Namun, sejak sekitar 1500 sm bangsa mesir telah berhasil mengamati jalannya matahari matahari dan bulan sehingga dapat menciptakan kalender. Sekitar tahun 585, ilmuwan yunani dengan mengamati gerhana bulan, menyimpulkan bahwa bulan memantulkan cahaya matahari. Tidak lama kemudian, phytagoras mengemukakan pandangannya bahwa bumi berbentuk bulat. Pada waktu itu orang masih percaya bahwa bumi adalah pusat alam semesta, dikelilingi oleh bulan dan matahari. Sekitar tahun 200 SM, seorang ahli matematika berhasil menghitung keliling bumi. Kemudian, sejak awal tahun masehi hingga abad XV, ilmu astronomi yang kebanyakan berpusat di arab berkembang dengan pesat. Selanjutnya, sejak awal tahun 1600-an, dengan kemajuan ilmu astronomi itu, orang menyadari bahwa bumi bukanlah pusat semesta alam, melainkan hanya satu dari jutaan bintang yang ada di alam semesta yang membentuk gugus yang disebut galaksi, dan dinamai galaksi Milky Way atau bima sakti. Hingga saat ini ada sekitar dua puluh galaksi yang telah berhasil dipetakan. 

Diantara galaksi yang telah berhasil di deteksi itu, galaksi terbesar disebut galaksi Andromeda yang berbentuk spiral yang terletak dua juta tahun cahaya dari galaksi Bimasakti. Matahari diperkirakan memerlukan waktu 225 juta tahun untuk mengelilingi pusat galaksi, dan sejak terbentuknya ia telah mengelilingi pusat itu sebanyak 20 kali.

·         Struktur dalam bumi

Pengetahuan kita tentang struktur dalam bumi masih sangat terbatas. Lubang terdalam yang pernah digali orang adalah sekitar 2100 m di brazil. Sementara itu, batuan terdalam yang pernah dipelajari orang berasal dari kedalaman 8000 m, diambil dari penegboran dalam.

Berdasarkan perhitungan dan penfsiran yang dilakukan oleh ahli seismologi, bumi dapat dibagi ke dlam tiga lapisan utama, yaitu kerak, selubung (mantel), dan inti bumi. Kerak bumi memiliki ketebalan yang beragam ; di daerah samudra tebalnya antar 10 km, sementara di bagian benua tebalnya beragam antara 10 km hingga 40 km. batas kerak dan selubung bumi dinamakan Mohorovicic atau biasa disebut Bidang Moho. Bidang diskontinu lebih dalam lagi ialah antara selubung inti dan inti bumi, yaotu pada kedalaman 2900 km.

Ø  Kerak bumi

kerak bumi dan bagiannya 

Pada baian atas kerak bumi dijumpai batuan sedimen. Data dari gelombang gempa, di bawahnya dijumpai dua lapisan, yaiut batuan granistis di bagian atas dan batuan yang bersifat basaltis di bagian bawahnya. Batas kedua lapisan batua ini kurang jelas namun bidang diskontinunya disebut baidang diskontinu concard.

Batuan kerak bumi dangat heterogen, contohnya, pada bagian benua yang berumur tua atau disebut perisai prekambium, batuan yang utama terdiri atas batuan beku dan metamorfosa derajat tinggi.

Pemukaan kerak bumi tampak dalam bernagai bentuk, antar lain gunung api, pegunungan, samudra, daratan, dan sebagainya. Bebrapa hipotesis yang mencakup terjadinya bentuk morfologi tersebut diuraikan berikut ini. :

§  Bumi statis

§  Bumi mengembang

§  Bumi menyusut

§  Bumi berdenyut

§  Tektonik lempeng

Ø  Selubung bumi

Selubung adalah lapisan di dalam bumi, mulai dari bidang diskontinu moho hingga kedalaman 2900 km.

Hasil kajian gelombang gempa menunjukan bahwa lapisan selubung bumi terdiri atas tiga bagian. Bagian padling atas hingga kedalamn 200 km memiliki ciri peubahan kecepatan gelombang gempa yang berangsur melemah. Lapisan tengah, antara 200 km hingga 700 km, dapat dilihat dari perubahan kecepatan gelombing gempa yang lebih bermakna.

Lapisan yang paling rapuh di bagia kerak bumi disebut litosfer dengan aktifitas gempa yang tinggi, sedangkan lapisan bagian atas selubung yang plastis disebut sebagai astenosfer, ini mnerangkan gejala gempa yang di bahas di atas. Atau dapat pula diyakini hipotesis yang menyatakan bahwa batuan tadi komposisnya sama, namun sifat fisiknya berbeda. Batuan semacam ini ailah eklogit yang terdiri atas mineral garnet dan piroksen yang berkomposisi kimiannya dama dengan basalt, namun densitasnya lebih tinggi (3,5gr/cc dibandingkan dengan gabro atau basalt 3,0gr/cc).

Ø  Inti bumi

Inti bumi di mulai dari bidang diskontinu gutenberg, mulai dari kedalaman 2900 km hingga kepusat pada kedalamn 6371 km.

Batas antara selubung dan inti bumi sudah dapat diperkirakan karena adanya perbedaan densitas yang mendadak, yaitu dari 5,5 gr/cc menjadi 10 gr/cc yang mewakili lapisan inti bagian atas, sedangkan bagian dalam memiliki densitas sekitar 13 gr/cc. isi inti bumi kira – kira mencukupi 16% dari isi bumi secara keseluruhan.

Setelah melalui inti bumi, gelobang gempa hanya tinggal gelombang P saja. Pada kedalaman 5150 km, gelombang P menunjukan adanya perubahan yang medadak. Batas ini ditafsirkan sebagai batas antar inti bagian luar dan inti bagian dalam yang diduga bersifat padat    

·         Tektonik lempeng

LEMPENG TEKTONIK

lempeng tektonik dunia

Old Geology

Menurut Carles Leyll (1830), benua dan samudera tidak mengalami perubahan / tidak bergerak ( fixis ) perubahan hanya terjadi di bagian permukaan yang berlangsung evolusioner sampai yang kita lihat sekarang.

New Geology

Mc. Kenzie dan Robert Paker (1968), ahli geofisika inggris memunculkan pandangan baru bahwa benua dan samudera mengalami pergerakan (mobile). Teorinyadisebut tektonik lempeng sebagai paradigma baru dalam bidang ilmu kebumian.

Dasar Teori Tektonik Lempeng

1. Continental Drift, Oleh Taylor (1910), Alfred Wegener (1912)

Alfred Wegener, mengemukakan teori tentang apungan dan pergeseran benua dalam bukunya “The Origin of Continents and Oceans”, ia mengemukakan bahwa : “The continents had once been stitched together, as parts off a super land mass he called PANGEA (“all earth”). Then ; said Wegener several hundred million years ago Pangea ruptured and the continents drifted to their present positions, plowing like shallow rafts through the sea of rock that’s makes up “the floors of the oceans”.

a)    Titik Tolak Teori : Adanya persamaan mencolok antara garis kontur pantai timur  benua Amerika Utara dan Selatan dengan garis kontur pantai barat Eropa dan Afrika. Kedua garis yang sama tersebut sebenarnya dahulu adalah daratan yang berimpitan Itu sebabnya formasi geologi di bagian-bagian yang bertemu itu sama.

b)     Adanya persamaan flora dan fauna di tempat yang bertemu tersebut.

2. Convection Current Teory, Vening Meinesz - Hery Hess

Perpecahan benua dan pergerakan lempeng itu disebabkan oleh adanya energi yang menggerakan lempeng tersebut, energi itu berasal dari arus konveksi di dalam astenosfer bumi. Arus konveksi adalah perpindahan energi panas pada fluida, energi tersebut disebabkan oleh adanya:

Peluruhan unsur-unsur radioaktif, U Pb + E= mc2 Gradien Geotermis Karena adanya serangan benda asing Panas yang tersimpan pada saat pembentukan planet.

3. Sea Floor Growth (1963)

Pergerakan lempeng yang saling menjauh mengakibatkan terbentuknya punggungan yang memanjang di tengah dasar samudera.

Ø  Pergerakan tektonik lempeng

1.       Divergen ( Pergerakan saling menjauh )

“ New ocean plate is created by the solidification of mantel material rising from below –those corresponding to ocean trenches and young continental mountains range ( mid-ocean ridge )”. Pergerakan saling menjauh, menyebabkan terbentuknya / memekarnya dasar samudra dan terbentuknya punggungan tengah samudera ( mid-ocean ridge ), serta aktivitas vulkanisme laut dalam yang menghasilkan lava basa berstruktur basalts.

          2.       Convergen ( Pergerakan saling mendekat )

“When oceanic plate pushes a continent, it’s the ocean floor which is nevitably forced back down in to the mantle –subduction plate- volcanic and earthquakes activity along convergent plate boundaries result from energy released in or along the subducting. Pergerakan saling mendekat antar kerak samudera, menyebabkan kerak samudera menujam kedalam mantel sehingga terbentuk palung / zona subduksi, dan terbentuk pegunungan vulkanik dasar laut dengan magma yang cair karena mengandung sedikit kuarsa (SiO2), pembentuk batuan basaltis

3. Transform Fault

Di daerah pergerakan saling berpapasan, terdapat aktivitas vulkanisme yang lemah disertai gempa yang tidak kuat.

Sumber : Djoko santoso,  Bandung ,2002. Pengantar teknik geofisika. ITB

Institute Teknologi Bandung,