BAB 3 " Ruang Lingkup IPA "
01.56
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.
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.
Teori
Alam Semesta
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.
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.
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 gasHidrogen, 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,
danIapetus.
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, danMiranda.
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.
9.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 :
A. 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.
B. 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.
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.
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.
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.
0 komentar