Ringkasan Jagat Raya dan Sejarah Bumi

JAGAT RAYA

Jagat raya adalah ruang tempat segenap benda langit berada, termasuk bumi tempat manuia hidup.

Menurut teori

Big Bang

bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar

13.700 juta tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam

semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam semesta ini dalam bentuk bintang,

planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.

Pandangan Manusia tentang Jagat Raya:

Teori Antroposentris

Teori ini meyatakan bahwa manusia sebagai pusat segalanya di alam semesta ini. Pandangan

antroposentris adalah teori yang mendudukkan alam sebagai sistem penunjang utama kehidupan manusia

dan alam sebagai faktor yang sangat tergantung pada manusia. Teori ini dikemukakan oleh Aldo Leopold.

Teori Geosentris

Penggagas teori geosentrisadalah Claudius Ptolomeus. Teori ini menyatakan bahwa bumi sebagai pusat

dari alam semesta, seluruh benda langit bergerak mengelilingi bumi yang diam. Teori ini dinyatakan oleh

Ptolomeus pada 85 – 165 M dalam bukunya yang berjudul Almagest. Sebenarnya teori ini sudah ada

sejak 600 SM. Dalam bukunya itu dinyatakan bahwa Matahari berada pada lintasan keempat setelah

Bulan, Venus dan Merkurius. Di luar Matahari masih ada 3 planet lain yaitu Mars, Jupiter dan Saturnus.

Teori Heliosentris

Pelopor teori Heliosentris adalah Nicolas Copernicus yang menyatakan padangannya dalam buku yang

berjudul De Revosionibus Orbium Celestium. Teori ini menyatakan bahwa matahari sebagai pusat dari

alam semesta. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata

manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.

Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.

Teori Galaktosentris

Pandangan galaktosentris ini menempatkan Matahari dan Bumi di pinggiran sistem bintang-bintang yang

kita namakan galaksi Bima Sakti. Bima Sakti ini adalah keluarga bintang-bintang yang beranggotakan

lebih dari 200 miliar bintang.

Satuan Jarak di Jagat Raya

Satuan Astronomi atau Astronomical Unit (Au) :

Satu satuan astronomi adalah satu kali jarak rata – rata Bumi ke Matahari.Yaitu 150.000.000 km. Satuan

Astronomi atau Astronomical Unit biasanya hanya digunakan untuk menghitung jarak benda langit yang

terdapat dalam sistem Tata Surya. Contoh : Jarak dari suatu planet ke planet lainnya.

Tahun Cahaya (TC)

Tahun cahaya(bahasa Inggris:light year) adalah satuan panjang yang didefinisikan sebagai jarak yang

ditempuh cahaya dalam satu tahun melewati ruang hampa udara.Cahaya merambat dengan kecepatan

300.000 km/detik.

Berarti satu tahun cahaya

= 60s x 60 x 24 x 365 x 300.000 km

= 3.406.000.000.000.000 km

= 3.406 x 10

15

_km.

* Dihitung berdasarkan sudut yang dibentuk oleh benda langit terhadap jari – jari orbit bumi

mengelilingi matahari (paralaks)

* Satu satuan paralaks second adalah ukuran untuk jarak yang lebih besar di Jagat Raya.

* Dinyatakan dalam satu detik busur (1/3600 derajat).

* 1 parsec = 3,26 tahun cahaya = 206.265 satuan astronomi.

GALAKSI

Galaksi

adalah sistem perbintangan yang maha luas yang didalamnya terdapat jutaan bahkan milyaran

bintang, serta benda-benda langit yang beredar mengelilingi pusat secara teratur. Dari jutaan galaksi yang

ada di jagat raya, hany ada dua galaksi yang dapat dilihat dengan mata telanjang, yaitu Galaksi Bimasakti

dan Magellan.

Ciri-ciri Galaksi:

1.Semua galaksi memiliki inti dari seluruh sistem galaksi

2.Seluruh sistem yang terdapat pada galaksi melakukan rotasi

3.Galaksi memiliki cahaya sendiri, bukan cahaya pantulan

4.Galaksi memiliki bentuk tertentu

5.Galaksi-galaksi hanya terlihat diluar jalur galaksi bimasakti

Bentuk-bentuk galaksi :

- Bentuk Spiral, sekitar 80 % populasi galaksi berbentuk spiral,

contohnya; Galaksi Bimasakti, M31, Black Eye

- Bentuk Elips, jumlahnya sekitar 17 % Contohnya Andromeda,

- Bentuk Tak Beraturan, jumlahnya sekitar 3 %

TATA SURYA

Tata surya merupakan suatu system yang terdiri atas matahari sebagai pusat yang yang dikelilingi oleh

delapan planet yakni; Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.

Proses Terjadinya Tata Surya :

1. Hipotesis Nebula (kabut)

Teori yang terkenal dengan pembentukan Matahari dan planet-planet didasarkan pada hipotesis kabut

(Nebular). Teori ini yang pertama kali dikemukakan oleh ahli filosofi Jerman, Immanuel Kant pada

tahun 1775, kemudian dikembangkan oleh ahli matematika Perancis, Pierre Laplace pada tahun 1796.

Oleh karena itu, hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis nebula Kant-Laplace.

Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa.Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas

yang disebut nebula. Unsur gas sebagian besar berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang

dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas

dan akhirnya menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan

perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari.

Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk

planet

2. Planetisimal

besar yang disebut planet. Teori ini dikemukakan oleh T.C. Chamberlain (1843-1928) dan F.R.

Moulton (1872 – 1952)

3. Teori Pasang Surut

Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1917),keduanya merupakan orang

Inggris.

Teori ini mengemukakan bahwa dahulu kala ada sebuah bintang yang besar melintas dekat

matahari.Adanya gaya tarik bintang tersebut,menyebabkan pada permukaan matahari terjadi proses

pasang surut seperti pasang surut air laut di bumi akibat gaya tarik bulan.Masa gas itu kemudian

terputus-putus membentuk tetesan raksasa dengan ukuran yang berbeda-beda.Tetesan gas tersebut

lama kelamaan membeku menjadi planet-planet.

4. Teori Vorteks dan Protoplanet

Pada tahun 1940 an, Karl Von Weiszacker dan Gerard P. Kuiper mengemukakan dua gagasan;

1. Menurut Weiszacker, Nebula terdiri atas vorteks-vorteks (pusaran-pusaran) yang merupakan sifat

gas. Gerakan gas dalam nebula menyebabkan pola sel-sel yang bergolak (turbulen). Pada batas

antar sel turbulen, terjadi tumbukan antar partikel yang kemudian membesar menjadi planet. Teori

ini disebut Teori Vorteks.

2. Menurut Kuiper, bahwa planet terbentuk melalui pergolakan (turbulensi) nebula yang membantu

tumbukan planetisimal, sehingga planetisimal membesar menjadi protoplanet dan kemudian

menjadi planet. Teori ini disebut Teori Protoplanet

5. Teori Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956.

Hipotesis mengemukakan Matahari merupakan bintang kembar. Bintang yang satu meledak dan

menjadi kepingan. Karena pengaruh gaya gravitasi bintang yang satunya, maka

kepingan-kepingan ini bergerak mengitari bintang itu dan menjadi planet dan bintang yang tidak meledak

menjadi matahari.

MATAHARI

Matahari

adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer

(93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh

manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.

Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari

mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil,

sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya

yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.

Matahari disusun oleh 4 lapisan :

SEJARAH PEMBENTUKAN MUKA BUMI

Bumi merupakan salah satu bagian dari tata surya. Proses terbentuknya bumi hingga menjadi seperti saat

inidapat diketahui melalui siklus geologi. Secara geologis, sejarah pembentukan muka bumi dapat

dilihatmenggunakan skala waktu geologi.

pada tahun 2004 membagi sejarah bumi ke dalam beberapa interval waktu yang berbeda-beda panjangnya dan terukur dalam satuan tahun kalender. Interval terpanjang adalah • Kurun (eon) terdiri dari : Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic

• masa (era) terdiri dari : Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum (Cenozoic).

• zaman (period) • kala (epoch)

Setiap Kurun (eon) terbagi menjadi beberapa Masa(era). Setiap Masa terdiri dari beberapa Zaman(period), dan Zaman terbagi menjadi beberapa Kala(epoch).

Ada empat Kurun: Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic.

Hadean, berasal dari bahasa Yunani yang berarti dibawah bumi, merupakan sejarah bumi paling awal dimana tidak ada atau belum ditemukan rekaman batuan untuk umur ini. Namun bagaimanapun ada juga batuan dari kurun ini di planet lain, yang batuan keraknya hanya mengalami sedikit gangguan sejak terbentuknya.

Archean, dari bahasa Yunani, artinya purba (ancient). Batuan dari umur ini masih ada yang dijumpai, merupakan batuan tertua yang dikenal di bumi, mengandung bentuk kehidupan mikro bersifat bakteri.

Proterozoic, yang berarti awal kehidupan, pada batuan di umur ini terdapat tanda-tanda bagian yang keras dari organisme bersel banyak yang tidak tersimpan dengan baik. Data dari kurun Archean dan Proterozoic tidak sebaik dari umur yang lebih muda, karena batuannya telah mengalami deformasi, metamorfosisme dan erosi yang intensif.

Kurun Archean dan Proterozoic tidak diketahui sebaik Phanerozoic, yang dibagi menjadi Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum (Cenozoic). Nama tersebut mencerminkan tingkat kehidupan.

Masa Paleozoikum terbagi menjadi enam Zaman. Dari yang tertua hingga termuda adalah Kambrium (542 – 488 juta tahun yang lalu), Ordovisium (488 – 444 juta tahun yang lalu), Silurium (444 – 416 juta tahun yang lalu), Devonium (416 – 359 juta tahun yang lalu), Karbon (359 – 299 juta tahun yang lalu), dan Permium (299 – 251 juta tahun yang lalu). Masa Paleozoikum diawali dengan kemunculan banyak bentuk kehidupan yang berbeda-beda, yang terawetkan sebagai kumpulan fosil dalam sikuen batuan di seluruh dunia. Masa ini berakhir dengan kepunahan massal lebih dari 90 persen organisme pada akhir Zaman Permium. Penyebab kepunahan pada akhir Permium ini belum diketahui pasti hingga saat ini.

Masa Mesozoikum terbagi menjadi Zaman Trias (251 – 200 juta tahun yang lalu), Zaman Jura (200 – 145 juta tahun yang lalu), dan Zaman Kapur (145 – 65 juta tahun yang lalu). Masa Mesozoikum dimulai dengan kemunculan banyak jenis hewan baru, termasuk dinosaurus dan ammonite, atau cumi-cumi purba. Masa Mesozoikum berakhir dengan kepunahan massal yang memusnahkan sekitar 80 persen organisme saat itu. Kepunahan ini kemungkinan disebabkan oleh tabrakan asteroid ke bumi yang sekarang kawah bekas tabrakan ditemukan di sebelah utara Semenanjung Yucatan, Meksiko.

Masa Kenozoikum terbagi menjadi dua Zaman, Paleogen (65 – 23 juta tahun yang lalu) dan Neogen (mulai dari 23 juta tahun yang lalu hingga sekarang). Zaman Paleogen terdiri dari tiga Kala: Kala Paleosen (65 – 56 juta tahun yang lalu), Kala Eosen (56 – 34 juta tahun yang lalu) dan Oligosen (34 – 23 juta tahun yang lalu). Zaman Neogen terbagi menjadi empat Kala: Kala Miosen (23 – 5.3 juta tahun yang lalu), Pliosen (5.3 – 1.8 juta tahun yang lalu), Pleistosen (1.8 juta – 11,500 tahun yang lalu) dan Holosen (dimulai dari 11,500 tahun yang lalu hingga sekarang). Kala Holosen ditandai oleh penyusutan yang cepat dari benua es di Eropa dan Amerika Utara, kenaikan yang cepat dari muka air laut, perubahan iklim, dan ekspansi kehidupan manusia ke segala penjuru dunia.

Struktur Pembentuk Bumi

Bumi yang kita tinggal di atasnya, planet biru yang dua pertiga permukaannya adalah lautan. Hanya di bumi manusia dapat hidup. Nampaknya kecocokan antara sifat-sifat di bumi dengan sifat-sifat dan kebutuhan manusia dan makhluk hidup lainnya sudah dirancang sedemikian rupa oleh Sang Pencipta.

Baiklah, mari kita lihat satu-persatu lapisan tersebut. Lapisan bumi terluar disebut Kerak Bumi (Crust/Litosfer), lapisan ini padat dan getas. Ketebalannya berkisar antara 5 km hingga 30 km. Kerak dibagi menjadi dua, yaitu: Kerak Benua dan Kerak Samudera. Kerak Samudera berkomposisi Si-Ma (Silika-Magnesium), ketebalannya berkisar 5 – 15 km. Sedangkan Kerak Benua berkomposisi Si-Al (Silika-Aluminium), ketebalannya berkisar antara 10 – 70 km.

Lapisan dibawahnya adalah Mantel Bumi (Mantle). Secara fisik, lapisan ini terbagi menjadi dua, yaitu: mantel bagian atas (upper mantle) yang bersifat padat, mantel bagian tengah yang bersifat gel/semi-solid (sebenarnya lapisan tengah ini juga masih bagian dari upper mantle), dan mantel bagian bawah (lower mantle) yang bersifat padat. Lapisan mantel ini berkomposisi Ferro-Magnesian (Fe-Mg). Ketebalan mantel bumi sekitar 2900 km. Mantel ini juga merupakan sumber dari magma gunungapi hot spot, seperti di Kepulauan Hawaii. Kerak bumi ditambah mantel bagian atas (semuanya bersifat padat dan getas) dikenal sebagai Litosfer (lithos, dari bahasa Yunani, yang berarti ‘batu’). Ketebalannya sekitar 100 km. Litosfer inilah yang menjadi definisi dari Lempeng Tektonik (Plate Tectonic). Sedangkan mantel yang bersifat gel/semi-solid disebut Astenosfer (asthenes, dari bahasa Yunani, yang berarti ‘lemah’). Ketebalannya sekitar 250 km. Pada Teori Tektonik Lempeng, litosfer ini mengapung, bergeser dan bertumbukan satu sama lain di atas lapisan astenosfer. Mantel bagian bawah dan paling tebal disebut Mesosfer dengan ketebalan sekitar 2550 km. Mesosfer ini bersifat padat.

Lapisan di bawah mantel disebut Inti Bumi (Core). Inti bumi terbagi menjadi dua, yaitu: inti bumi bagian luar (outer core) dan inti bumi bagian dalam (inner core). Secara kimiawi keduanya berbeda. Inti bumi bagian luar bersifat liquid. Ketebalannya sekitar 2200 km. Sedangkan Inti bumi bagian dalam bersifat padat dengan ketebalan sekitar 1200 km. Inti bumi ini berkomposisi Fe-Ni (Ferro-Nickel). Karena bumi berotasi pada porosnya, inti bumi bagian luar juga berputar dan menghasilkan medan magnetik bumi. Bayangkan air yang ikut terputar di dalam gelas yang berputar pada sumbunya.

Pembagian struktur dan lapisan yang menyusun bumi didapatkan dari hasil penelitian para ilmuwan. Salah satunya dari hasil penelitian Andrija Mohorovicic (1909), yang kemudian dikenal dengan Diskontinuitas Mohorovicic (Mohorovicic Discontinuity).

Teori continental drift dikemukakan oleh Alfred Wegener tahun 1912 dan dikembangkan lagi pada bukunya yang berjudul “The Origin of Continents and Oceans” yang terbit pada tahun 1915. Seperti mencocokkan sebuah model permainan jigsaw, bahwa benua pada awalnya saling berkaitan atau menyatu satu sama lain. Dan dapat dilihat dengan melihat setiap peta dunia. Gambar dibawah ini akan menunjukkan bahwa benua Afrika dan Amerika Selatan dulunya pernah bergabung.

Tidak hanya itu, Wegener juga menyimpulkan tentang penyatuan benua yang dinamakan sebagai Pangea. Dari benua besar tersebut kemudian terpisah-pisah menjadi beberapa bagian yang kemudian kita kenal sampai sekarang ini. Silahkan lihat gambar dibawah ini :

Gambar 2. Peta penyatuan dan persebaran benua Wegener

Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada, dulu adalah satu bentang muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti ‘bongkahan es’ dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih padat. Dan tentunya tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Wegener tidak memiliki penjelasan untuk bagaimana pergeseran benua bisa terjadi. Ia mengusulkan dua mekanisme yang berbeda untuk drift (melayang) ini, yang didasarkan pada gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi bumi dan ‘argumen pasang surut’ berdasarkan daya tarik pasang surut matahari dan bulan. Namun penjelasan ini ternyata dirasakan tidak memadai dan terlalu lemah.

Gambar 3. Asal mula pergerakan lempeng dunia

Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi, namun selanjutnya justru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.

Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-lajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi mid-oceanic ridge. Kemudian muncul teori baru yang bernama tektonik lempeng, dan menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula ditanggapi beragam oleh observasi geologis lainnya. Tak lama kemudian para ilmuwan mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi.