ALAM SEMESTA
Alam semesta atau jagad raya kata ini digunakan
untuk menjelaskan seluruh ruang waktu kontinu di mana kita berada, dengan energi dan materi yang
dimilikinya pada pertengahan pertamaabad ke-20. Usaha untuk memahami pegertian alam semesta
dalam lingkup ini pada skala terbesar yang memungkinkan, ada pada kosmologi,
ilmu pengetahuan yang berkembang darifisika dan astronomi.
Pada pertengahan terakhir abad ke-20, perkembangan kosmologi berdasarkan pengamatan,
juga disebut fisika kosmologi,
mengarahkan pada pembagian kata alam semesta ini, antara kosmologi pengamatan dan kosmologi teoritis;
yang (biasanya) para ahli menyatakan tidak ada harapan untuk mengamati
keseluruhan dari ruang waktu kontinu,
kemudian harapan ini dimunculkan, mencoba untuk menemukan spekulasi paling
beralasan untuk model keseluruhan dari ruang waktu,
mencoba mengatasi kesulitan dalam mengimajinasikan batasan empiris untuk
spekulasi tersebut dan risiko pengabaian menuju metafisika.
KEAJAIBAN ALAM (MAKROKOSMOS DAN MIKROKOSMOS) (Sebuah
renungan)
Segala ciptaan Tuhan di jagad raya ini dengan berbagai
karakteristik melambangkan betapa Tuhan begitu kuasa dalam melakukan semua itu,
manusia harus pandai ber-Iqra ciptaan-ciptaan-Nya karena merupakan ayat-ayat
kauniyah selain ayat kauliah Tuhan yang ditulis dalam 30 juz Al-qur’an yang
semuanya itu punya makna tersendiri yang hanya didapat melalui iqro (Al-ala :
1-5). Banyak yang mengasumsikan bahwa untuk membuktikan adanya Tuhan
bercerminlah pada ciptaan-ciptaan-Nya yang begitu sempurnah dan semua itu
tidaklah sia-sia karena penciptaan segala sesuatu mempunyai maksud dan tujuan
tertentu misalnya saja dalam teori-teori sacral Tuhan Qur’an Surat Adzariyat
ayat 56 disitu Tuhan menerangkan dengan jelas tujuan penciptaan manusia dan jin.
Pada kesempatan ini akan dibahas dua jenis ciptaan Tuhan berdasarkan ruang
lingkupnya yakni alam besar (makrokosmos) dan alam kecil (Mikrokosmos).
Makrokosmos
adalah alam yang begitu luas yang tak mampu dibayangkan oleh akal pikiran
karena sifatnya adalah tak terhingga, coba bayangkan Bumi yang kita diami yang
masuk dalam sistem tata surya dengan susunan sebuah matahari sebagai pusat
peredaran dan sembilan buah planet dengan bumi salah satunya beredar
mengelilingi matahari tersebut dengan garis orbitnya masing-masing yang masuk
dalam gugusan bintang yang disebut galaksi bintang Bima sakti yang merupakan
satu dari sekian juta galaksi yang ada di jagad raya ini. Betapa bumi begitu
kecil jika dibayangkan dengan nalar manusia. Bumi yang kalau kita lihat berada
di luar angkasa dengan tetap seimbang berada di garis orbitnya baik secara
rotasi maupun secara revolusi yang tak memiliki tiang penyangga, tak memiliki
tali yang menggantungnya tetapi tetap tegar berdiri sampai saat ini. Kalau kita
gambarkan dari yang terkecil hingga yang terbesar maka digambar seperti di
bawah ini :
MANUSIA → BUMI → TATA SURYA →GALAKSI→JAGAD RAYA
Dengan peredaran dan pergerakan segala yang ada di jagad
raya yang mengikuti hukum-hukum Tuhan (Sunatullah) maka dapat dipahami
bahwa segala sesuatu ciptaan seperti ini tunduk dan patuh mengikuti
kehendak-Nya. Timbul pertanyaan apakah benar Tuhan menjadi sutradara tunggal
dalam perfileman jagad raya ini ? apakah segala sesuatu terjadi dibawah
kendali-Nya ? ataukah Dia menciptakan dan merancang semua ini kemudian semua
aktifitas selanjutnya dibiarkan terjadi begitu saja tanpa ada pengawalan lebih
lanjut. Inilah pemahaman yang menjadi perbedaan pendapat selama berabad-abad
antara kaum yang berfaham jabariyah dan yang berfaham qadariyah yakni apakah
takdir/nasib ditentukan oleh otoriter Tuhan ataukah ditentukan oleh manusia itu
sendiri ?
Membahas alam (makrokosmos) memang kajian saintifiknya
sangatlah luas sehingga perlu penerawangan yang mendalam guna membaca gejala-gejala
alam yang terjadi di sekitar kita, karena semua peristiwa yang terjadi memiliki
hikmah tersendiri yang dapat dipetik manusia, kemarahan alam berupa bencana
alam, tsunami, gempa bumi, gunung meletus, banjir, angin tofan serta bencana
sosial lainnya harus dipandang sebagai kemurkaan Tuhan ataupun cobaan Tuhan,
mungkin kita pernah mendengar tembang/lagu yang keluar lewat suaranya Ebith G.
ade bahwa “mungkin Tuhan telah bosan melihat tingkah kita yang selalu
salah dan bangga diri cobalah Tanya pada rumput yang bergoyang” lagu
Ebit menyuruh kita untuk refleksi diri dan melakukan tobat berjamaah dan terus
bertanya pada alam, membaca alam, mendengar alam, melihat dan memandangi alam
kenapa dia jadi marah. Hal inipun telah disinyalir Tuhan bahwa ‘telah terjadi
kerusakan di muka bumi akibat ulah tangan manusia’
Mikrokosmos adalah alam yang sangat kecil yang dapat
melingkupi sistem-sistem yang terjadi di dalam tubuh suatu organisme termasuk
manusia itu sendiri, sistem yang terjadi dalam suatu partikel yang sangat kecil
yang dalam defenisi menurut Jhon Dalton tokoh fisikawan dan kimawan bahwa zat
yang paling kecil yang tidak dapat dibagi-bagi menjadi bagian yang lebih kecil
disebut ‘Atom’ yang dalam ukurannya tidak dapat dilihat dengan mata
telanjang yang berkisar pada hitungan bilangan berpangkat minus dalam satuan
milimikron. Dalam perspektifbiological science bahwa unit terkecil
dari suatu organisme dinamakan ‘sel’ yang juga tidak dapat dilihat
secara kasat mata namun harus dibantu oleh alat optic yang dinamakanmikroskope. Sel
sendiri memiliki bagian-nagian mulai dari Nukleus, mitokondria, Retikulum
endoplasma, membran/dinding, sitoplasma, dan sebagainya. kita juga
dapat melihat contoh konkrit lainnya yakni sistem saraf manusia yang begitu
rumitnya mulai dari sel saraf motorik, sensorik, somatic dan sebaginya yang
berpusat di otak dan sebagai pusat pengenadali aktifitas manusia. Walaupun sangat
kecil namun sistem dan jaringan penghubung yang digunakan sangatlah rumit cara
kerjanya. Selain itu masih banyak lagi contoh-contoh alam mikro diantaranya
sistem ekskresi makhluk hidup, sistem metabolisme, reaksi fotosintesis
tumbuhan, dan segala macam reaksi kimia yang terjadi yang membutuhkan imajinasi
yang tinggi untuk dibayangkan. Apakah kita pernah membayangkan semua itu ?
Teori Terbentuknya Alam Semesta
Alam semesta terbentuk kira-kira ribuan juta tahun yang lalu
bersamaan dengan adanya letusan-letusan besar. Ada beberapa teori yang
menyatakan tentang terbentuknya alam semesta, antara lain sebagai berikut.
a. Teori Dentuman atau Teori Ledakan
Teori Dentuman menyatakan bahwa ada suatu massa yang sangat
besar yang terdapat di jagad raya dan mempunyai berat jenis yang sangat besar,
karena adanya reaksi inti, massa tersebut akhirnya meledak dengan hebatnya.
Massa yang meledak kemudian berserakan dan mengembang dengan sangat cepat serta
menjauhi pusat ledakan atau inti ledakan. Setelah berjuta-juta tahun massa yang
berserakan membentuk kelompok-kelompok dengan berat jenis yang relatif lebih
kecil dari massa semula. Kelompok-kelompok tersebut akhirnya menjadi galaksi
yang bergerak menjauhi titik intinya. Teori ini didukung oleh adanya kenyataan bahwa
galaksi-galaksi tersebut selalu bergerak menjauhi intinya.
b. Teori Big Bang
Teori Big Bang dikembangkan oleh George Lemarie. Menurut
teori ini pada mulanya alam semesta berupa sebuah primeval atom yang berisi
materi dalam keadaan yang sangat padat. Suatu ketika atom ini meledak dan
seluruh materinya terlempar ke ruang alam semesta. Timbul dua gaya saling
bertentangan yang satu disebut gaya gravitasi dan yang lainnya dinamakan gaya
kosmis. Dari kedua gaya tersebut gaya kosmis lebih dominan sehingga alam
semesta masih akan ekspansi terus-menerus.
c. Teori Creatio Continua (Teori Keadaan Tetap)
Teori Creatio Continua dikemukakan oleh Fred Hoyle, Bendi,
dan Gold. Teori ini menyatakan bahwa saat diciptakan alam semesta ini tidak
ada. Alam semesta ini selamanya ada dan akan tetap ada atau dengan kata lain
alam semesta tidak pernah bermula dan tidak akan berakhir. Pada setiap saat ada
partikel yang dilahirkan dan ada yang lenyap. Partikel-partikel tersebut
kemudian mengembun menjadi kabut-kabut spiral dengan bintang-bintang dan
jasad-jasad alam semesta. Partikel yang dilahirkan lebih besar dari yang
lenyap, sehinggamengakibatkan jumlah materi makin bertambah dan mengakibatkan
pemuaian alam semesta. Pengembangan ini akan mencapai titik batas kritis pada 10
milyar tahun lagi. Dalam waktu 10 milyar tahun, akan dihasilkan kabut-kabut
baru. Menurut teori ini 90% materi alam semesta adalah hidrogen dan hidrogenin,
kemudian akan terbentuk helium dan zat-zat lainnya.
d. Teori Ekspansi dan Kontraksi
Teori ini berdasarkan adanya suatu siklus dari alam semesta
yaitu massa ekspansi dan massa kontraksi. Diduga siklus ini berlangsung dalam
jangka waktu 30.000 juta tahun. Pada masa ekspansi terbentuklah galaksi-galaksi
serta bintang-bintangnya. Ekspansi tersebut didukung oleh adanya tenaga-tenaga
yang bersumber dari reaksi inti hidrogen yang pada akhirnya akan membentuk
berbagai unsur lain yang kompleks.
Pada masa kontraksi terjadi galaksi dan bintang-bintang yang
terbentuk meredup sehingga unsur-unsur yang terbentuk menyusut dengan
menimbulkan tenaga berupa panas yang sangat tinggi. Teori ekspansi dan
kontraksi menguatkan asumsi bahwa partikel-partikel yang ada pada saat ini
berasal dari partikel-partikel yang ada pada zaman dahulu.
3. Anggota Sistem Tata Surya:
- Matahari
- Planet dan Satelit Alam
- Komet
- Meteor
- Asteroid
"Apa pengertian dari setiap anggota sistem tata
surya?"
1. 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.
2. 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.
Planet mengelilingi Matahari dalam orbit (garis edar) yang
berbeda. Secara umum planet-planet dalam tata surya dapat dikelompokkan menjadi
dua, yaitu:
- Planet Dalam (Inferior), yang lintasannya berada di antara lintasan Bumi dengan Matahari meliputi planet Merkurius dan Venus.
- Planet Luar (Superior), planet yang lintasannya berada di luar lintasan Bumi meliputi planet Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Suatu benda langit disebut planet apabila benda langit
tersebut memiliki proporsi ukuran yang besar dan menempati garis orbit yang
tetap dalam mengitari Matahari dalam suatu sistem tata surya dan tidak memiliki
garis orbit yang sama dengan planet lain. Berdasarkan penelitian para ahli
astronomi garis orbit Pluto tumpang tindih dengan garis orbit Neptunus sehingga
Pluto terdiskualifikasi dari sistem tata surya.
3. 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.
4. 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.
5. 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, danCerres.
"Bagaimana cara membedakan anggota sistem tata surya
yang satu dengan yang lain?"
Setelah mengetahui pengertian tentang anggota sistem
tata surya seperti bintang, matahari, planet, asteroid, komet, dan meteor,
kita juga dapat membedakan anggota sistem tata surya yang satu dengan yang
lainnya, seperti :
- Fungsi dari masing-masing anggota sistem tata surya.
- Elemen massa/unsur zat dalam pembentukan anggota tata surya itu sendiri.
- Suhu permukaannya di setiap anggota sistem tata surya.
- Jarak dan ukuran di setiap anggota sistem tata surya.
- Dan lain-lain.
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 diamati memiliki lempeng tektonik. Atmosfer
bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya, karena dipengaruhi oleh
keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen.[32] Bumi
memiliki satu satelit, bulan, satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam
Tata Surya.
Lapisan-Lapisan Bumi
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), 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.
Namun sebenarnya pada saat ini ditemukan sebuah fakta bahwa bumi tidak lagi
hanya mempunyai 3 lapisan, tapi 7 lapisan. Pengukuran-Pengukuran dan
percobaan-percobaan terbaru menunjukkan bahwa artikel yang berisi nukleus dari
bumi itu berada di bawah tekanan yang sangat tinggi, tiga juta kali lebih dari
permukaan bumi. Di bawah tekanan seperti itu, zat berubah bentuk menjadi solid,
dan hal ini pada waktunya membuat inti bumi itu sangat solid. Inti bumi ini
dikelilingi suatu lapisan zat cair dengan suhu yang sangat tinggi. Ini berarti
bahwa ada dua lapisan di dalam inti bumi, bukan satu. Satu lapisan di dalam
pusat yang dikelilingi lapisan zat cair. Hal itu diketahui sesudah alat-alat
pengukur dikembangkan dan memberi para ilmuwan suatu perbedaan yang jelas antar
lapisan-lapisan bumi bagian dalam. Jika kita turun ke bawah bumi yang keras,
kita akan menemukan lapisan batu-batu yang sangat panas, yaitu batu yang
berfungsi untuk membungkus. Setelah itu ada tiga lapisan terpisah, di mana
masing-masing itu berbeda kepadatan, tekanan dan suhu yang berbeda-beda.
Gambar ini menunjukkan tujuh lapisan bumi, memberitahukan
bahwa kerak bumi adalah lapisan sangat tipis yang disusul dengan mantel dengan
berbeda-beda ketebalannya, lalu disusul lapisan-lapsan yang terdiri zat cair,
dan diakhiri dengan yang lapisan ketujuh, yaitu nukleus padat. Para ilmuwan
juga menemukan bahwa atom terdiri dari tujuh lapisan atau tingkatan, dan hal
ini membuktikan keseragaman ciptaan, di mana bumi mempunyai tujuh lapisan dan
atom-atom mempunyai tujuh lapisan juga. Tujuh lapisan bumi itu sangat berbeda-beda
dari segi struktur, kepadatan, suhu dan bahannya.
Lapisan luar bumi secara keseluruhan sering disebut 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.
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.
Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :
1. Lapisan Udara Dasar
Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di
dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis
tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam
lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan
tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag,
planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung
berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang
tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar
daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan
kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak
antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat
derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada
musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin. Suhu yang
sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat
menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami
kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam
bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).
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. Lapisan
stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu:
a. Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara –
50o C sampai -55o C.
b. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50o C
sampai + 50o C.
c. Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu
antara +50o C sampai -70o C. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian
30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5
menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3.
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.
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 ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya
ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu:
a. Lapisan Udara E
Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat
terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara
KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu
udara di sini berkisar – 70o C sampai +50o C .
b. Lapisan udara F
Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara
APPLETON.
c. Lapisan udara atom
Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini
antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan
diduga suhunya mencapai 1200o C
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan
terjadi di lapisan ini.
Eksosfer
Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan
gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga
adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih
termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi
bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut
magnetopause. Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel
debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai
cahaya zodiacal
Teori
pembentukan Bumi
Teori
pembentukan Bumi adalah
berbagai teori yang diajukan sebagai penjelasan asal usul terbentuknya Bumi.[1] Banyak
ilmuwan yang meneliti dan menyimpulkan peristiwa terbentuknya Bumi, dengan
berbagai teori dan hipotesis mereka.[1]
Daftar isi
- 1 Teori ato weebar`s hood
- 2 Teori Laplace
- 3 Teori Planetisimal Hypothesis
- 4 Teori Tidal
- 5 Teori Weizsaecker
- 6 Teori Kuiper
- 7 Teori Whipple
- 8 Referensi
Teori ato
weebar`s hood
Pada waktu yang
hampir bersamaan muncul teori dari ahli ilmu alam [Perancis] George Louis
Leelere Comte de Buffon.[1] Yang
mengemukakan bahwa dahulu kala terjadi tumbukan antara matahari dengan sebuah komet yang
menyebabkan sebagian massa matahari terpental ke luar. Massa yang terpental ini
menjadi planet.
Teori Laplace
Seorang ahli Matematika dan
astronomi Perancis Pierre Simon Marquis de Laplace 1796
mengemukakan Bumi terbentuk dari gugusan gas panas yang berputar pada sumbunya,
kemudian terbentuk cincin - cincin.[1] Sebagian
cincin gas tersebut, terlempar ke luar dan tetap terus berputar.[1] Cincin gas
yang berputar akan mengalami pendinginan, sehingga terbentuklah gumpalan -
gumpalan bola yang
menjadi planet - planet, termasuk Bumi.[1]
Teori
Planetisimal Hypothesis
Di kemukakan
oleh, Forest Ray Moulton, seorang ahli astronomi Amerika bersama
rekannyaT.C Chamberlain, seorang
ahli geologi,
yang mengatakan matahari terdiri dari massa gas bermassa besar sekali, pada
suatu saat didekati oleh sebuah bintang lain yang melintas dengan kecepatan
tinggi di dekat matahari. Pada waktu bintang melintas di dekat matahari dan
jarak keduanya relatif dekat, maka sebagian massa gas matahari ada yang
tertarik ke luar akibat adanya gravitasi dari
bintang yang melintas tersebut. Sebagian dari massa gas yang tertarik ke luar
ada yang pada lintasan bintang dan sebagian lagi ada yang berputar mengelilingi
matahari karena gravitasi matahari. Setelah bintang melintas berlalu, massa gas
yang berputar mengelilingi matahari menjadi dingin dan terbentuklah cincin yang
lama-kelamaan menjadi padat dan disebut planetisimal. Beberapa planetisimal
yang terbentuk akan saling tarik - menarik dan bergabung menjadi satu dan pada
akhirnya membentuk planet, termasuk Bumi.
Teori Tidal
Dua orang ilmuwan
Inggris, James Jeans dan Harold
Jeffreys, pada tahun 1918 mengemukakan teori tidal. Mereka mengatakan pada
saat bintang melintas di dekat matahari, sebagian massa matahari tertarik ke
luar sehingga membentuk semacam [cerutu].Bagian yang membentuk cerutu ini akan
mengalami pendinginan dan membentuk planet - planet, yaitu Merkurius, Venus,
Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
Teori
Weizsaecker
Pada tahun 1940, C.Von Weizsaecker,
seorang ahli astronomi Jerman mengemukakan tata surya pada mulanya terdiri atas
matahari yang dikelilingi oleh massa kabut gas.[1] Sebagian
besar massa kabut gas ini terdiri atas unsur ringan, yaitu hidrogen dan helium.[1] Karena
panas matahari yang sangat tinggi, maka unsur ringan tersebut menguap ke
angkasa tata surya, sedangkan unsur yang lebih berat tertinggal dan menggumpal.[1] ini
akan menarik unsur - unsur lain yang ada di angkasa tata surya dan selanjutnya
berevolusi membentuk planet - planet, termasuk Bumi.[1]
Teori Kuiper
Gerald P.Kuiper mengemukakan
bahwa pada mulanya ada nebula besar berbentuk piringan cakram.[1] Pusat
piringan adalah protomatahari, sedangkan
massa gas yang berputar mengelilingi promatahari adalah protoplanet.[1] Dalam
teorinya, beliau juga memasukkan unsur - unsur ringan, yaitu hidrogen dan
helium. Pusat piringan yang merupakan protomatahari menjadi sangat panas,
sedangkan protoplanet menjadi dingin.[1] Unsur
ringan tersebut menguap dan malia menggumpal menjadi planet - planet.[1]
Teori Whipple
Fred L.Whipple, seorang
ahli astronom Amerika mengemukakan pada mulanya tata surya terdiri dari gas dan
kabut debu aneh yang mengandung nitrogen yang sedikit kosmis yang berotasi
membentuk semacam piringan.[1] Debu
dan gas yang berotasi menyebabkan terjadinya pemekatan massa dan akhirnya
menggumpal menjadi padat, sedangkan kabutnya hilang menguap ke angkasa.[1] Gumpalan
yang padat saling bertabrakan dan kemudian membentuk planet - planet.[1]
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar