Perkembangan IPA

Ilmu Alamiah Dasar

Disusun oleh :

Nama : Nadia Salsabila Prayogo Putri

NPM : 15516260

Kelas : 1PA11

FAKULTAS PSIKOLOGI

JURUSAN S-1 PSIKOLOGI

UNIVERSITAS GUNADARMA

2017

I. Alam Semesta dan Isinya (mikrokosmos dan makrokosmos)

Perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan telah melaju secara pesat. Ilmu pengetahuan telah membawa kita dari dunia kegelapan menuju dunia yang terang benderang. Lewat bimbingan ilmu pengetahuanlah kita dibawa dari keragu-raguan menuju kepastian. Begitu banyak perubahan yang telah digagas oleh pengetahuan. Sepuluh abad lalu kita tidak mengenal sama sekali dengan namanya teleskop, gravitasi, nuklir dan lain-lain. Tapi tak terasa, dari abad ke abad ilmu pengetahuan selalu memperbaiki dirinya sendiri.

Fenomena tersebut tentu saja tidak akan terlepas dari peran ilmu alamiah dasar atau sering juga disebut Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dan akhir-akhir ini ada juga yang menyebutnya Ilmu Kealamian yang dalam bahasa Inggris disebut Natural Science disingkat Science dan dalam bahasa Indonesia sudah lazim digunakan istilah Sains.

Terjadinya alam semesta (kosmos) ini telah dipelajari oleh manusia sejak dahulu. Pada permulaan, dipelajari berdasar legenda yang berkembang dari mitos. Menurut mitologi Babilonia (2000 SM), penciptaan alam semesta disebut dengan peristiwa enums elish yaitu peperangan antara dua dewa yang bernama Marduk (Matahari) dan Tiamat (Kehampaan). Tiamat akhirnya dikalahkan oleh Marduk. Darah Marduk kemudian dijadikan bahan dasar bagi penciptaan dunia.

Seiring berkembangnya waktu, mitos seperti itupun mulai memudar. Proses terjadinya alam semesta (kosmos) ini kemudian dikembangkan oleh orang-orang Yunani kuno dan disiplin ilmu ini kemudian menjadi Kosmogeni (ilmu yang mencoba memberi keterangan tentang terjadinya kosmos). Perkembangan pesat dimulai pada abad ke-17 dengan ditemukannya alat-alat teropong bintang dan lain-lain.

Pengamatan terhadap fenomena alam semesta umumnya dilakukan oleh para astronom. Akan tetapi sampai hari ini ternyata teknologi yang digunakan masih saja belum bisa memuaskan rasa ingin tahu manusia. Bila kita melihat alam semesta dengan mata telanjang akan banyak sekali bintang yang bisa kita lihat. Jika kita menggunakan teropong binokular atau teleskop, jumlah yang kita lihat akan semakin membanyak. Benarlah yang dikatakan oleh Sokrates, semakin banyak kita mengetahui semakin kita merasa bodoh. Descrates mengatakan satu-satunya kepastian yang kita dapatkan adalah kepastian bahwa tidak ada yang pasti. Begitu pula dengan perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang sains ini, semakin banyak kita mengamati, semakin kita merasa tidak mengetahui apapun tentang alam semesta dan semakin kita merasa bahwa tidak ada kepastian di dunia ini. Kenyataan inilah yang mendorong manusia untuk selalu mencari jawaban atas ketidakpastian yang dialaminya sebab manusia memiliki naluri ingin tahu yang sangat besar (kuroisitas).

Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangar besar, misalnya bintang, planet dan galaksi.

Lantas kapan bumi ini terbentuk? Menurut agama Buddha, bumi telah banyak kali hancur dan terbentuk kembali, siklus dari hancur, lalu terbentuk, hingga hancur kembali disebut satu siklus dunia yang di Tipitaka disebut maha kappa lamanya satu maha kappa digambarkan pada buku Sutta Pitaka.

Sedangkan menurut pendapat para ilmuwan jaman sekarang ini, diperkirakan usia alam semesta yang kita huni sekarang ini kurang lebih empat setengah milyar tahun, usia alam semesta ini cukup banyak berbeda dengan teori genesis yang menganggap bahwa umur alam semesta diciptakan enam ribu tahun yang lalu, akan tetapi tentu saja pendapat-pendapat tersebut masihlah sebatas hipotesa.

Walaupun memang benar kemajuan ilmu pengetahuan begitu pesat terutama dalam disiplin ilmu alamiah dasar, tetapi secara historis, kemajuan ini pernah tersendat dikarenakan kebijakan gereja yang memutlakkan penafsiran terhadap kitab suci mereka. Seorang ilmuwan yang bernama Galileo Galilei berseberangan pendapat dengan bible mengenai bumi. Gereja pada saat itu menafsirkan dalam teks bible bahwa bumi itu datar dan bumi adalah pusat rotasi alam semesta. Galileo berpendapat lain, dia berhipotesa bahwa bentuk dari bumi adalah bundar bukan datar dan bumi berotasi terhadap matahari. Kemudian dikarenakan Galileo tidak bersepahaman dengan pihak gereja, akhirnya dia diputuskan untuk dihukum mati. Ilmuwan lain yang bernasib sama dengan Galileo ini adalah Brutus.

Contoh sebelumnya bukanlah satu-satunya contoh yang menggambarkan bahwa kemajuan ilmu pengetahuan pernah dihadang. Sokrates, seorang filsuf Yunani ternama juga dikecam oleh pihak kerajaan Yunani dikarenakan pemikiran-pemikirannya telah mengganggu para penganut Pagan di zamannya. Sokratespun disuruh memilih antara mengehentikan ajarannya atau meminum racun. Seorang ilmuwan yang menyadari bahwasanya kebenaran adalah jauh lebih indah dibanding kebohongan. Sokratespun memillih meminum racun, dia memilih mati, namun kebenaran yang diyakininya tetap hidup dan terus mempengaruhi manusia sampai hari ini. Kedua persoalan diatas, antara Sokrates dan Galileo memiliki kesamaan, kesamaan bahwa mereka menentang doktrinisasi yang berkembang di wilayah keagamaan masing-masing mereka tinggal.

II. Terjadinya Alam Semesta

Pertanyaan tentang awal mula alam semesta telah lama diperbincangkan. Sampai hari inipun belum ada satupun teori penciptaan alam semesta yang dapat diterima secara bulat oleh para ilmuwan dikarenakan keterbatasan akal manusia tidak bisa menjangkau luasnya jagad raya. Sebab penginderaan, penemuan masalah, penyusunan hipotesis, eksperimen, dan teori yang merupakan urutan langkah dan prosedur ilmiah yang lazim, harus diakui belum bisa mengakomodir kebutuhan manusia untuk bisa memahami dunia ini.

Berikut adalah teori-teori tentang asal mula alam semesta.

1.Teori keadaan tetap (Steady-state theory) Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam semesta terjadi pada suatu saat teretentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama walupun galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Denga demikian teori ini beranggapan bahwa alam semesta itu tidak terhingga besarnya dan tidak terhingga tuanya (tanpa awal dan tanpa akhir).

2.Teori dentuman besar (big-bang theoru) Teori ini dikembangkan oleh George Lematitre. Menurut teori ini, pada mulanya alam semesta berupa sebuah “primeval atom” yang berisi semua materi dalam keadaan yang sangat padat. Suatu ketika, atom ini meledak dan seluruh materinya terlempar ke ruang alam semesta. Sejak situ, dimulailah ekspansi yang berlangsung ribuan juta tahun dan akan terus berlangsung jutaan tahun lagi. Timbul dua gaya yang saling bertentangan, yang satu disebut gaya gravitasi, dan lainnya dinamakan repulsi kosmis. Dari kedua gaya tersebut, gaya kosmis lebih dominan sehingga alam semesta masih terus akan ekspansi. Pada suatu saat nanti, ekspansi tersebut pasti akan berakhir.

3. Teori Nebular Hipotesis ini dikemukakan pertama kali oleh Laplace pada tahun 1796. Ia yakin bahwa sistem tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas. Pada proses kondensasi tersebut ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin yang mengelilingi pusat. Bagian yang mengelilingi pusat itu dengan cara yang sama berkondensasi membentuk suatu formula yang serupa dengan terbentukya matahari tadi. Setelah mendingin benda-benda ini akan menjadi planet-planet seperti Bumi dengan benda-benda yang mengelilinginya berupa sateliti atau bulan. Dapat dibayangkan bahwa berdasarkan teori ini, planet Saturnus yang dikelilingi ileh cincin Saturnus itulah merupakan bakal satelitnya. Salah satu keberatan dari hipotesis ini adalah ditemukannya dua biah bulan pada Jupiter dan sebuah bulan diSaturnus yang berputar berlawanan arah dengan rotasi planet-planet tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa satelit tersebut bukan merupakan bagian dari planetnya sesuai dengan hipotesis Laplace.

4.Teori Planettesimal Dikemukakan pertama kali oleh Chamberlin dan Moulton.Hipotesis ini bertitik tolak dari pemikiran yang sama dengan teori nebular yaitu bahwa sistem tata surya ini terbentuknya dari kabut gas yang sangat besar yang berkondensasi. Perbedaannya adalah terletak pada asumsu bahwa terbentuknya plante-planet itu tidak harus dari satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar lain yang kebetulan sedang lewat dekat bintang dimana tata surya kita merupakan bagiannya. Kabut gas dari bintang lain itu sebagaian terpengaruh ileh daya tarik kita dengan setelah mendingin terbentuklah benda-benda yang disebut planettesimal. Planettesimal merupakan benda-benda kecil yang padat. Karena daya tarik menarik antar benda itu sendiri, benda-benda kecil tersebut akan bergumpal menjadi besar dan menjadi panas. Hal ini disebabkan oleh tekanan akibat akumulasi dari massanya. Teori ini daptat menjawab pertanyaan mengapa ada satelit-satelit pada Jupiter maupun pada Saturnus yang mempunyai orbit berlawanan dengan rotasi planet-planet itu.

5.Teori Tidal atau Teori Pasang Surut Teori ini diungkapkan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1919. Menurut teori ini planet itu merupakan percikan dari Matahari yaitu seperti percikan matahari yang sampai kini masih nampak ada. Percikan tersebut disebut “tidal”. Tidal yang besar yang kemudian akan menjadi planet itu disebabkan karena adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat. Peristiwa ini tentu arang sekali terjadi namun bila ada dua buah bintang yang bergerak mendekat satu dengan yang lain maka akan terbentuklah planet-planet baru seperti teori tersebut di atas.

6.Teori Bintang Kembar Menurut teori ini, kemungkinan dahulu matahari merupakan sepasang bintang kembar. Oleh karena sesuatu sebab, salah satu bintang meledak dan oleh gaya tarik gravitasi bintang yang satunya (Matahari yang sekarang), pecahan tersebut tetap berada di sekitar dan beredar mengelilinginya.

7.Teori Creatio Continua Teori ini dikemukakan oleh Fred Hoyle, Bendi, dan Gold. Menurut teori cratio continua atau continuous creation, saat diciptakan, alam semesta ini tidak ada. Alam semesta ini selamanya ada dan akan tetap ada, atau dengan kata lain alam semesta ini 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. Karena partikel yang dilahirkan lebih besar daripada yang lenyap, maka jumlah materi semakin bertambah dan mengakibatkan pemuaian alam semesta. Pengembangan ini akan mencapai titik batas kritik pada 10 miliar tahun lagi. Namun, dalam waktu 10 miliar tahun ini akan dihasilkan kabut-kabut baru. Menurut teori ini, 90% materi alam semesta adalah hidrogen. Dari hidrogen ini akan terbentuk hedium dan zat-zat lainnya.

8.Teori G.P. Kiper Pada tahun 1950 G.P, Kuiper mengajukan teori berdasarkan keadaan yang ditemui di luar tata surya dan menyarakan penyempurnaan atas teori-teori yang telah dikemukakan yang mengandaikan bahwa Matahari serta semua planet yang berasal dari gas purba yang ada di ruang angkasa. Pada saat ini, terdapat banyak kabut gas dan diantara kabut terlihat dalam proses melahirkan bintang.

9.Teori Ekspansi dan Kontraksi Teori ini berlandaskan pikiran bahwa ada suatu siklus dan alam semesta, yaitu “masa ekspansi”dan “masa kontraksi” diduga bahwa siklus ini berlangsung dalam waktu 30.000 juta tahun. Usaha para ilmuwan itu hanyalah sekadar menguji hipotesis. Setelah teruji, teori itu masih mungkin diperbaiki dengan teori yang lebih akurat. Namun demikian teori-teori tersebut di atas masih diyakini orang sampai sekarang.

III. Anggota Sistem Tata Surya

Pengertian Tata Surya

Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas sebuah bintang yang disebut Matahari dan semua objek yang terikat oleh gaya gravitasinya. Objek-objek tersebut termasuk delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya.

Tata Surya terbagi menjadi Matahari, empat planet bagian dalam, sabuk asteroid, empat planet bagian luar, dan di bagian terluar adalah Sabuk Kuiper dan piringan tersebar. Awan Oort diperkirakan terletak di daerah terjauh yang berjarak sekitar seribu kali di luar bagian yang terluar.

Anggota Sistem Tata Surya:

Ø Matahari

Ø Planet dan Satelit Alam

Ø Komet

Ø Meteor

Ø Asteroid

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.

IV. Planet Bumi Sebagai Bagian dan Sistem Tata Surya

1. Bentuk dan Ukuran Bumi

Pada zaman dahulu, manusia beranggapan bahwa bentuk bumi adalah datar dan luasnya tak terhinggga. Namun pada abad ke-6 SM, seorang pemikir Yunani bernama Pythagoras beranggapan            bahwa bentuk bumi    menyerupai     bola.
            Pada abad ke-4 SM, Aristoteles meyakini bahwa bentuk bumi itu bulat. Keyakinanya itu timbul setelah menagmati bayangan yang menutupi permukaan bulan pada waktu terjadi gerhana        bulan.
            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.

2. 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.

3. 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            464m/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.
            Empat musim di bumi terjadi di daerah-daerah pada belahan bumi utara dan belahan bumi selatan, sedangkan di daerah khatulistiwa tidak ada pergantian musim.

V. Lapisan – Lapisan Bumi dan Fungsinya

Bumi merupakan planet urutan ke-tiga dari sembilan planet yang mengelilingi matahari dan merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh mahluk hidup. Bumi terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, dengan radius ± 6.370 km. Bumi memiliki 2 macam lapisan, yaitu lapisan internal (dalam) dan lapisan eksternal (luar).

1. Lapisan dalam merupakan lapisan pembentuk bumi.

2. Lapisan luar merupakan lapisan yang melindungi bumi dari meteor atau benda-benda luar angkasa lainnya.

A. LAPISAN DALAM BUMI

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)

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.

a. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.

b. Lapisan 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.

B. LAPISAN LUAR BUMI

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. 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). 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 sebagain besar iklim berlangsung pada lapisan troposfer. Susunan kimia udara troposfer terdiri dari 78,03% nitrogen, 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:

1. Awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km

2. Awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km

3. Awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km.

Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :

a. 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.

b. 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.

c. 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.

d. 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).

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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 Zodiakal.

VI. Teori Tentang Terjadinya Bumi

Pembentukan bumi terdiri dari teori-teori berikut

1. Teori Kabut Atau Yang Sering Disebut (Nebula)

Dari jaman sebelum masehi, para ahli sudah memikirkan bagaimana proses terjadinya bumi. Dan salah satunya adalah teori kabut atau yang disebut nebula yang diperkenalkan oleh Immanuel Kant pada tahun 1755 serta Piere de Laplace pada tahun 1796. Dimana mereka berdua terkenal dengan teori kabut kant laplace.

Dalam teori tersebut mengatakan bahwa di dalam jagat raya terdapat gas yang berkumpul menjadi kabut atau nebula. Dimana gaya tarik menarik antara gas yang kemudian membentuk kumpulan kabut yang sangat besar serta berputar semakin cepat. Dimana proses perputaran yang sangat cepat ini, materi kabut dibagian khatulistiwa terlempar dan terpisah serta memadat yang disebabkan karena pendinginan.

Pada bagian yang terlempar ini menjadi planet – planet di dalam tata surya. Teori nebula terbagi menjadi beberapa tahap .

Matahari beserta planet-planet yang masih berbentuk gas, dimana kabut yang masih sangat pekat dan besar.Kabut yang masih berputar serta berpilin dengan kuat dan pemadatan terjadi pada pusat lingkaran dan kemudian membentuk matahari.

Lalu pada saat bersamaan materi lainnya membentuk menjadi massa yang lebih kecil dai pada matahari dan kemudian menjadi planet, serta bergerak memutari matahari.Kemudian materi tersebut semakin besar dan selalu melakukan gerakan yang teratur mengitari matahari dalam satu orbit yang tetap kemudian membentuk tingkatan keluarga matahari.

2. Teori Planetisima

Sejak awal abad 20, Forest Ray Moulton seorang ahli astronomi asal amerika serta rekannya Thomas C.Chamberlain ahli geologi, mengemukakan teori planestisimal hypothesis, bahwa matahari terbentuk dari massa gas yang bermassa sangat besar, disaat ada bintang lain yang melintas dan sangat dekat dan hampir terjadinya tabrakan. Terlalu dekatnya lintasan mempengaruhi antara gaya gravitasi dengan dua bintang yang mengakibatkan tertariknya gas serta materi ringan yang ada pada bagian tepi.

Pengaruh gaya gravitasi menyebabkan materi terlempar dan meninggalkan permukaan matahari serta permukaan bintang. Materi yang terlempar menyusut serta membuat gumpalam planestimal. Kemudian planestimal dingin dan memadat yang membentuk planet yang mengitari matahari.

3. Tori Pasang Surut Gas (Tidal)

Teori yang dikemukakan James Jeans dan Harold Jeffrey tahun 1918, bintang besar yang mendekati matahari dengan jarak pendek, yang pada akhirnya membuat pasang surut pada badan matahari, pada saat matahari dalam keadaan gas. Penyabab terjadinya pasang surut air laut adalah massa bulan serta jauhnya jarak antara bulan ke bumi 60 kali radius orbit di bumi.

Namun jika bintang yang massanya mendekati masa besarnya dengan matahari mendekat, lalu akan membentuk semacam gunung gelombang pada badan matahari, yang terjadi karna gaya tarik bintang. Gunung-gunung tadi akan menjadi tinggi yang sangat luar biasa kemudian terbentuk semacam lidah pijar yang sangat besar, yang menjulur oleh massa matahari dan mengarah ke arah bintang besar. Lambat laun kolom-kolom ini akan pecah kemudian akan menjadi benda tersendirian.

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 akan mengelilingi matahari namun tetapi ketika mengelilingi planet-planet yang besar proses pendinginannya akan lambat sedangkan pada planet-planet kecil akan berjalan lebih cepat.

4. Teori Bintang Kembar

Teori yang dikemukakan seorang ahli astronomi R.A Lyttleton , teori ini menerangkan bahwa galaksi berawal dari kombinasi bintang kembar.

Dimana satu dari bintang itu meledak membuat banyak material yang terlempar, sedangkan bintang yang tidak meledak itu disebut matahari dan bintang yang meledak itu menjadi planet-planet yang mengelilingi matahari.

5. Teori Big Bang

Teori big bang menjelaskan bahwa bumi berasal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Dimana ada gumpalan kabut yang sangat besar berputar pada porosnya. Putaran itu memungkinkan bagian-bagian kecil terlempar sedangkan bagian besar menjadi satu dan menjadi pusat pembentukan cakram raksasa.

Gumpalan raksasa itu meledak dan mebentuk galaksi dan nebula-nebula. Sekitar 4,6 miliyar tahun Pembekuan yang terjadi membuat nebula-nebula membentuk galaksi bernama galaksi bima sakti dan kemudian terbentuk sistem tata surya. Bagian ringan yang terlempar membentuk gumpalan-gumpalan yang memadat. Dan gumpalan itu membentuk planet-planet.

VII. Gejala Efek Rumah Kaca

Sinar matahari merupakan sumber utama energi bagi organisme hidup dan juga membantu menjaga suhu bumi tetap hangat. Sinar matahari yang dipancarkan ke permukaan bumi sebagian diserap dan sebagian dipantulkan kembali ke atmosfer. Sinar matahari yang dipantulkan disebut sebagai radiasi inframerah, lalu ditangkap oleh ‘gas rumah kaca’ yang membantu menjaga atmosfer tetaphangat.Gas-gas rumah kaca terdiri dari karbonmonoksida, karbondioksida, metana, dan air-uap.

Meskipun gas-gas tersebut hanya mempunyai komposisi sekitar 1% dari atmosfer, namun mereka berperan penting dalam menjaga keseimbangan ekologi dan mempertahankan kehidupan di planet bumi. Tanpa kehadiran gas-gas rumah kaca, suhu bumi akan menjadi lebih rendah dari 30° C, dan tidak mungkin terdapat kehidupan di bumi. Efek rumah kaca dapat dianggap sebagai suatu proses dimana alam mempertahankan keseimbangan di atmosfer. Namun, aktivitas manusia dalam seratus tahun terakhir telah menyebabkan peningkatan persentase gas rumah kaca di atmosfer, yang pada gilirannya meningkatkan suhu rata-rata di bumi.

Di bumi , radiasi panas yang berasal dari matahri ke bumi diumpamakan seperti menembus dinding kaca pada rumah kaca. Radiasi panas tersebut tidak diserap seharusnya oleh bumi. Sebagian radiasi dipantulkan oleh benda-benda yang berada di permukaan bumi ke ruang angkasa. Radiasi panas yang dipantulkan kembali keruang angkasa merupakan radiasi inframerah. Radiasi inframerah tersebut dapat diserap oleh gas penyerap panas. Gas penyerap kaca yang sangat penting adalah H2O dan CO2. H2O dan CO2 tidak bisa menyerap seluruh radiasi inframerah sehingga sebagian dipantulkan ke bumi.keadaan inilah yang menyebabkan suhu di bumi meningkat dan terjadilah pemanasan global.

Faktor yang menyebabkan efek rumah kaca :

a. Penggundulan Hutan

Penggundulan hutan dapat menyebabkan tidak terdapat tumbuhan yang menyerap karbondiksida yang digunakan dalam proses fotosintesis. Penggundulan hutan terjadi akibat kebutuhan lahan untuk perumahan, pertanian dan berbagai macam infrastruktur.

b. Bahan Bakar Fosil Gas

Bahan Bakar Fosil Gas hasil pembakaran bahan bakar fosil berkontribusi terhadap penambahan gas rumah kaca yang pada gilirannya memicu pemanasan global.

c. Peralatan Listrik

Peralatan listrik Contoh peralatan listirik penghasil gas rumah kaca salah satunya adalah lemari es. Lemari es model lama menggunakan gas CFC atau Chlorofluorocarbon. Gas CFC yang terlepas ke atmosfer dapat berperan sebagai gas rumah kaca yang memicu peningkatan suhu bumi.

d. Meningkatnya Jumlah Penduduk

Pertumbuhan penduduk Pertumbuhan penduduk adalah salah satu penyebab utama efek rumah kaca. Dengan meningkatnya populasi , dapat meningkatkan kebutuhan juga. Hal ini meningkatkan produksi dan proses industri yang menyebabkan peningkatan pelepasan gas industri yang mengkatalisis efek rumah kaca.

Udara Menjadi Panas Saat Mendung

Ketika awan terlihat hitam (mendung), terjadi proses perubahan uap air (gas) lalu berubah menjadi cair. Pada proses ini dilepaskan sejumlah panas ke udara. Awan yang mendung biasanya tidak terlalu tinggi dibandingkan awan yang putih, sehingga semakin dekat jaraknya ke permukaan bumi, efek panas yang dilepaskan semakin terasa. Kondisi ini akan lebih panas jika sebelumnya matahari bersinar terik, sehingga panas yang kita rasakan adalah akumulasi dari pelepasan energi dari perubahan fase uap air menjadi air dan energi panas sisa yang dipancarkan bumi.

Menurut badan meteorologi dan genetika di bandung, hal ini diakibatkan dari awan mendung yang mempersempit jumlah luas area yang tersedia untuk menyerap energi matahari. sisa energi yang tidak diserap , akan kembali ke permukaan bumi sehingga udara dimalam hari akan terasa panas.

Sumber:

1. http://www.kompasiana.com/tyologi/asal-mula-alam-semesta-dan-manusia_552e12836ea83488328b457a

2. http://www.kompasiana.com/tyologi/asal-mula-alam-semesta-dan-manusia_552e12836ea83488328b457a

3. http://toeflay.blogspot.co.id/2013/04/anggota-sistem-tata-surya.html

4. https://intanramandaputri.wordpress.com/2014/04/28/bumi-sebagai-sebagai-bagian-dari-sistem-tata-surya/

5. http://pintardonk22.blogspot.co.id/2015/06/lapisan-lapisan-bumi-beserta.html

6. http://www.seputarpengetahuan.com/2016/08/5-teori-terbentuknya-bumi-menurut-para-ahli-lengkap.html

7. http://hnfzara.blogspot.co.id/2015/11/gejala-efek-rumah-kaca.html