BUMI

Mata kuliah     : Pengantar Geofisika

Dosen              : Ayusari Wahyuni S.si. M.Sc

MAKALAH

BUMI

OLEH :

RISKA OKTAVIANI

(60400114025)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2016

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bumi merupakan satu-satunya planet pada tata surya yang mempunyai kondisi yang memungkinkan adanya suatu kehidupan. Sebagaimana planet yang lain, dari jauh bumi tampak sebagai bola yang melayang mengedari matahari yang mempunyai sebuah satelit yang disebut bulan. Terjadinya alam semesta hanya Allah SWT yang tahu. Bagi manusia alam semesta masih merupakan misteri, masih merupakan peristiwa yang gaib dan penuh rahasia. Namun, walaupun demikian, para ahli ilmu pengetahuan alam masih terus mengadakan penelitian-penelitian untuk mengungkapkan tabir misteri tersebut.  Oleh karena itu, sampai saat ini manusia dengan mempergunakan segala kemampuannya, mempergunakan teknologi canggih terus berusaha untuk mengungkap misteri alam semesta ini.

Pada awalnya, manusia menganggap bahwa bumi ini merupakan kedudukan yang  istimewa di alam semesta ini. Karena melihat bahwa matahari terbit di sebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Hal ini berarti matahari mengitari bumi. Anggapan ini pula yang mendasari hipotesis “Geosentris” dari Ptolomeus.
        Pandangan geosentris berubah setelah Copernicus mengemukakan teori “Heliosentris” yang mengemukakan bahwa sebenarnya bumi tidak memiliki kedudukan istimewa di alam semesta ini. Bumi hanyalah salah satu planet yang bersama planet-planet lain bergerak mengitari matahari. Meskipun sejak abad ke 18, manusia sudah menyadari bahwa bumi adalah sebuah planet yang bergerak mengitari matahari, kesadaran ini baru muncul dengan kuat pada paro abad ke 20. Pada masa ini penerbangan pesawat ruang angkasa semakin maju. Gambar-gambar bumi yang dilihat dari angkasa hasil pemotretan pesawat-pesawat angkasa ini membuat kesadaran yang muncul menjadi makin berkembang.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    PENGERTIAN BUMI

Bumi adalah planet tempat tinggal seluruh makhluk hidup beserta isinya. Kira-kira 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang dikenal sebagai Pangea. Kemudian, kira-kira dua ratus juta tahun yang lalu Pangea terpecah menjadi dua benua besar yaitu Laurasia, yang sekarang terdiri dari Amerika Utara, Eropa, sebagian Asia Tengah dan Asia Timur; dan Gondwana yang terdiri dari Amerika Selatan, Afrika India, Australia dan bagian Asia lainnya. Bagian-bagian dan dua benua besar ini kemudian terpecah-pecah, hanyut dan bertubrukan dengan bagian lain.

sejarah terbentuk nya bumi

Sebagai tempat tinggal makhluk hidup, bumi tersusun atas beberapa lapisan bumi.Bahan-bahan material pembentuk bumi, dan seluruh kekayaan alam yang terkandung di dalamnya. Bentuk permukaan bumi berbeda-beda, mulai dari daratan, lautan, pegunungan, perbukitan, danau, lembah, dan sebagainya. Bumi sebagai salah satu planet yang termasuk dalam sistem tata surya di alam semesta ini tidak diam seperti apa yang kita perkirakan selama ini, melainkan bumi melakukan perputaran pada porosnya (rotasi) dan bergerak mengelilingi matahari (revolusi) sebagai pusat sistem tata surya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya siang malam dan pasang surut air laut. Oleh karena itu, proses terbentuknya bumi tidak terlepas dari proses terbentuknya tata surya kita.

“Ï%©!$# t,n=y{ yìö7y™ ;Nºuq»yJy™ $]%$t7ÏÛ ( $¨B 3“ts? †Îû È,ù=yz Ç`»uH÷q§9$# `ÏB ;Nâq»xÿs? ( ÆìÅ_ö‘$$sù uŽ|Çt7ø9$# ö@yd 3“ts? `ÏB 9‘qäÜèù ÇÌÈ

 “Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihtatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang”. (QS. Al-Mulk, 67:3).

ìƒÏ‰t/ ÏNºuq»yJ¡¡9$# ÇÚö‘F{$#ur ( 4’¯Tr& ãbqä3tƒ ¼çms9 Ó$s!ur óOs9ur `ä3s? ¼ã&©! ×pt6Ås»|¹ ( t,n=yzur ¨@ä. &äóÓx« ( uqèdur Èe@ä3Î/ >äóÓx« ×LìÎ=tæ ÇÊÉÊÈ  

"Dia (Allah) Pencipta langit dan bumi" (QS. Al-An'aam, 6: 101)

B. Bagian-bagian Bumi

Bumi memiliki beberapa lapisan. Lapisan-lapisan tersebut adalah sebagai berikut.

gambar struktur bumi

1. Inti bumi (Barisfer/Centrosfer)

Pengetahuan manusia tentang ini bumi masih sangat terbatas . inti bumi terdiri dari dua bagian, yaitu inti luar (tebalnya 2160 km) dan inti dalam (tebalnya 1320 km). Berat jenis inti bumi ini diperkirakan 10,7, sedangkan berat jenis litosfer rata-rata 2,8. Dari kedua macam berat jenis tersebut dapat disimpulkan bahwa inti bumi lebih berat daripada kulit bumi (barys = berat, sphaira = bulatan). Diduga barisfer terdiri dari nikel dan ferrum (besi) sehingga lapisan ini disebut juga “lapisan NiFe”. Inti luar diduga berwujud cair, sedangkan inti dalam berwujud padat.1. Inti bumi (Barisfer/Centrosfer)

Pengaruh panas matahari hanya terasa paling dalam 20 meter di bawah permukaan bumi. Setelah 20 meter ke bawah, temperaturnya telah konstan tidak lagi dipengaruhi musim panas dan dingin. Akan tetapi, makin masuk ke dalam bumi temperaturnya makin tinggi, umumnya tiap turun 33 m temperature naik 1 C. Angka 33 m ini disebut “jumlah geothermis”, artinya jumlah meter yang diperlukan untuk kenaikan temperatur 1 C, apabila turun vertikal ke dalam lapisan bumi. Di Eropa, digunakan ukuran 33 m, sedangkan di Amerika Utara digunakan 60 m. Ada istilah “derajat geothermis”, artinya jumlah derajat Celcius yang dicapai apabila turun vertikal 100 m ke dalam bumi.

Dengan cara di atas, dapat dihitung temperatur inti bumi yaitu = jari-jari bumi/jumlah geotermis x 1  C = 6.370.000/33 x 1  C = 200.000  C. Namun, diduga bahwa makin jauh dari permukaan bumi makin kecil derajat geothermisnya (makin besar jumlah geothermisnya), sehingga temperature inti bumi tidak akan lebih dari 3.000   C. Dalam temperatur ini, segala macam zat telah mencair atau menjadi gas, tetapi karena tekanan berat dari lapisan-lapisan di atasnya maka barisfer tetap padat.

Inti bumi menyebabkan adanya sifat kemagnetan dari bumi. Bumi merupakan magnet raksasa dengan kutub utara magnet terletak di bagian utara bumi dan kutub selatan magnet terletak di bagian utara bumi, meskipun ternyata tidak tepat betul pada kutub bumi, menyimpang 17  dilihat dari pusat bumi. Arah kemagnetan bumi merupakan salah satu misteri alam semesta sampai saat ini belum terungkap. Ini merupakan tantangan.

2. Selimut (Mantel)

Sesuai dengan namanya, lapisan ini bersifat melindungi bagian dalam bumi. Lapisan ini terdiri dari tiga bagian, yaitu sebagai berikut.

a.       Litosfer, artinya lithos = batuan, sphaira = bulatan. Lapisan ini terdiri dari dua lapisan, yaitu (1) lapisan “Sial” (Silicium dan Aluminium) terdapat di sebelah atas sekali dengan berat jenis rata-rata 2,65 dan tebalnya sekitar 50-100 km, dan (2) lapisan “Sima” (Silicium dan Magnesium) terdapat di sebelah bawah dengan berat jenis rata-rata 2,9 dan tebalnya kira-kira 1100 km.

b.      Astenosfer, wujudnya agak kental, tebalnya 100-400 km. Diduga lapisan ini sebagai tempat formasi magma. Pada lapisan ini pula sintesis batuan dan mineral di bentuk. Karena wujudnya tidak padat, maka massa yang di atasnya dapat bergerak. Mungkin kondisi semacam ini yang dipikirkan sebagai dasar teori lempeng tektonik.

c.       Mesosfer, wujudnya padat dengan tebal sekitar 2400-2750 km, terletak dibawah astenosfer. Pada perbatasan dengan inti bumi terdapat transisi, dimana kecepatan gelombang menurun dengan tajam.

3. Kerak Bumi

Lapisan ini menempati bagian paling atas dari permukaan bumi dengan tebal rata-rata antara 10-50 km, lapisan ini tidak sama tebalnya di semua tempat. Di atas benua tebalnya berkisar 20-50 km, tetapi di bawah permukaan laut tebalnya hanya sekitar 10-12 km saja, wujudnya padat. Kerak bumi terdiri dari zat padat yang disebut batuan (termasuk pasir, tanah, abu gunung api, kerikil, tanah liat, dll). Menurut kejadiannya, batuan dibedakan atas tiga golongan,yaitu:

a.       Batuan Beku (batuan magma)

Terjadi dari magma yang cair dan panas membeku di dalam atau di luar bumi akibat temperaturnya turun. Menurun tempat membekunya dibedakan atas tiga macam, yaitu: (1) batuan beku luar atau batuan beku effusi yakni magma yang membeku dipermukaan bumi, contoh batu apung; (2) batuan beku sela batuan beku gang yakni magma yang membeku di gang atau sela-sela batuan pada kulit bumi, batu granit profir; dan (3) batuan beku dalam atau batuan beku plutonis yakni magma yang membeku di tempat yang sangat dalam dekat dapur magma, contoh batu granit, batolit, laktolit, dan sill.

b.      Batuan Sedimen (endapan)

Air, angin,es mengikis batuan dan hasil kikisannya diendapkan ke tempat lain, misalnya tanah liat, pasir dll. Hasil kikisan tersebut ada yang tetap gembur, ada yang menjadi keras (membatu), karena waktu atau tekanan dari lapisan diatasnya. Contoh yang tetap gembur pasir pantai, pasir sungai, sedangkan yang mengeras: konglomerat (kumpulan batu-batu kerikil yang menyatu dan mengeras), batuan pasir (kumpulan pasir yang menyatu dan mengeras).

c.       Batuan Metamorf (Batuan Malihan)

Batuan sedimen maupun batuan beku yang telah mengalami perubahan sifat, Karena suhu yang tinggi atau tekanan yang berat. Contohnya batu pualam (marmer). Batuan metamorf yang terjadi karena pengaruh panas dari magma, disebut kontak metamorfosa, misalnya batu pualam di Trenggalek, batu bara di Bukit Asam. Jika terjadinya karena tekanan yang besar disebut metamorfosa dynamo, misalnya batu tulis berasal dari tanah liat.

C. Lapisan Air (Hidrosfer)

 Hidrosfer (Hydro = air, sphaira = bulatan atau bola) ialah semua perairan yang berada di bumi, yaitu samudra, lautan, danau, sungai, dan air tanah. Air yang turun dari langit, sebagai hujan dan salju, boleh dikatakan tidak mengandung garam atau mineral yang terlarut (air tawar), masuk ke sungai, mengalir di atas permukaan tanah dan bawah permukaan tanah melarutkan garam mineral yang ada di tanah dibawa ke laut. Pemanasan matahari akan menguapkan air laut, tetapi garam-garam mineral tidak ikut menguap sehingga air laut terasa asin.

Garam mineral yang merupakan bagian besar dari air laut, yaitu garam dapur (NaCl = Natrium Clorida) dan garam Inggris (MgSO4 = Magnesium Sulfat). Kira-kira 71% dari planet bumi ini merupakan lapisan air. Air dari laut, sungai, danau menguap (evaporasi) ditambah penguapan dari vegetasi (transpirasi) akan membentuk awan. Awan yang terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi akan mengalami pendinginan (kondensasi) sehingga terurai menjadi titik-titik air yang karena gaya beratnya akan turun ke muka bumi sehingga hujan (presipitasi).

Setelah sampai di permukaan bumi, sebagian mengalir di atas permukaan dan sebagian lagi masuk ke dalam bumi (infiltrasi) sehingga terjadi aliran atas permukaan bumi dan aliran bawah permukaan, mengisi kembali danau, sungai, dan laut serta diserap kembali oleh tumbuhan. Dengan demikian terjadi siklus hidrologi. Pada saat hujan, air hujan akan membawa Oksigen (O2) dan Carbondioksida (CO2) yang ada di udara ke dalam sungai, danau dan laut, sehingga memungkinkan bisa ada kehidupan di dalam air.

D. Lapisan Udara (Atmosfer)

Atmosfer (atmos = uap/udara, sphaira = bulatan atau bola) adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi yang terdiri dari campuran gas-gas, debu, dan uap air.

1.      Gas-gas dalam udara ini terdiri atas gas;

2.      Nitrogen (zat lemas)                   78%

3.      Oksigen (zat asam)                     21%

4.      Argon                                         0,9%

5.      Karbondioksida (zat arang)       0,03%

6.      Kripton, neon, Xenon, hydrogen, helium, dan ozon 0,07%

Berdasarkan sifatnya, atmosfer dibagi atas beberapa lapisan:

1.      Troposfer

Lapisan ini yang paling dekat dengan permukaan bumi. Di daerah tropika, tinggi troposfer bisa mencapai 18 km, sedangkan di daerah kutub tinggi troposfer hanya 6 km. gejala cuaca sehari-hari seperti awan, embun, hujan, salju, angin terjadi pada lapisan ini.

Pada lapisan ini terdapat gejal “Lapse rate”, artinya setiap nail 100 m suhu akan turun rata-rata 0,6  C  (suhu udara makin ke atas makin rendah). Contoh Puncak Jaya (Irian Jaya) ketinggiannya 5.000 m.

a.    Suhu di pantai (0 m) rata-rata = 26  C.

b.   Suhu di puncak Jaya = 26  C (5.000 m/100 m x 9,6  C) = -4 C.

c.    Suhu tersebut membuat air menjadi beku (salju). Gejala ini yang menjawab mengapa di daerah tropika bisa ada salju.

2.      Stratosfer

Lapisan ini banyak mengandung gas ozon (O2) yang mudah menyerap radiasi ultraviolet dari matahari. Itulah sebabnya lapisan ini lebih panas daripada lapisan troposfer. Pada lapisan ini, suhu udara makin ke atas makin tinggi. lapisan ini berada pada ketinggian 18 km-60 km.

3.      Mesosfer

 Lapisan ini ditandai oleh penurunan suhu rata-rata 0,4 C setiap naik 100 m (suhu udara makin ke atas makin rendah). Suhu pada bagian teratas dari lapisan ini mencapai -140 C. lapisan ini terletak antara ketinggian 60 km sampai 85 km.

4.      Termosfer

Lapisan ini terletak antara ketinggian 85 km sampai 200 atau 300 km. Suhu pada lapisan ini makin ke atas makin tinggi, hingga pada lapisan teratas mencapai 1500 C. Ini disebabkan karena oksigen yang ada pada lapisan ini menyerap radiasi ultraviolet dari matahari. Di atas lapisan ini masih terdapat lapisan termopause, yang terletak pada ketinggian 300 km sampai 1000 km. Suhu termopause konstan terhadap ketinggian, tetapi berubah menurut waktu. Pada malam hari suhu berkisar antara 300  C-1.200  C dan pada siang hari berkisar antara 700 derajat celcius-1.700 derajat celcius.

Atmosfir penting bagi kehidupan di bumi, karena tanpa atmosfer makhluk hidup tidak dapat hidup. Atmosfer jiga sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Di samping itu, atmosfer dapat menghambat bagi benda yang bergerak melaluinya sehingga meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

Atmosfer termasuk bagian dari bumi. Adanya gaya gravitasi mengakibatkan atmosfer berputar bersama dengan bumi setiap hari (rotasi) dan beredar mengitari matahari setiap tahun (revolusi).

Diduga tebal lapisan atmosfer ini kurang lebih 1.000 km. tanpa udara di sekeliling bumi, tidak satu makhluk pun yang dapat hidup. Udara tidak melayang terlalu jauh ke angkasa. Oleh karena itu, bila orang mendekati gunung yang tinggi di bumi ini harus menggunakan masker, sebab pada ketinggian tertentu lapisan udara semakin tipis. Semakin tinggi tempat, lapisan udara semakin tipis.

E. Menentukan Umur Bumi

Sekurang-kurangnya ada empat cara untuk menentukan umur bumi, sebagai berikut:

1.      Teori Sedimen

 Cara ini didasarkan pada perhitungan tebal lapisan sedimen rata-rata yang membentuk batuan, yaitu dengan mengetahui tebal lapisan rata-rata yang terbentuk setiap tahunnya dan dibandingkan dengan tebal sedimen yang ada di bumi saat ini. Dengan cara ini, diketahui bumi kita telah berumur 500 juta tahun.

2.      Teori Kadar Garam

Cara ini didasarkan atas perhitungan kenaikan garam di laut. Menurut teori ini, pada saat bumi tebentuk air laut kadar garamnya 0% (tawar). Karena banyak sungai bermuara ke laut menjadi asin. Saat ini, kadar garam di lautan rata-rata 3%. Kadar garam dari 0% menjadi 3% digunakan sebagai cara untuk menentukan umur bumi dan menurut teori ini umur bumi sudah 1.000 juta tahun.

3.      Teori Termal

Menurut teori ini, pada saat bumi terbentuk merupakan batuan yang sangat panas dank arena bersentuhan dengan udara yang suhunya lebih rendah, maka batuan tersebut mendingin dan membeku seperti saat ini. Seorang ahli fisika dari Inggris yang bernama Kelvin menduga bahwa batuan panas seperti saat bumi terbentuk dan menjadi dingin seperti saat ini, memerlukan waktu 20.000 juta tahun.

4.      Teori Radioaktivitas

Menurut teori ini, zat radioaktif dalam waktu tertentu akan terurai separuhnya (meluruh) menjadi zat yang lebih rendah susunan zatnya. Menurut teori ini, umur bumi sudah 5.000 juta-7.000 juta tahun.

DAFTAR PUSTAKA

http://bumi.blogspot.co.id/2010/12/terbentuknya bumi_pengetahuan.html

http://makalah tentang bumi.blogspot.co.id/2010/12/html

http://makalah bumi dan tata surya_ konsep dasar.com/2010/12/ geofisika.html