M a t a ha r i da n Bum i
P
e t a
K
on se p
Set elah k alian m em ah am i pet a k on sep di at as, per h at ik an k at a- k at a k u n ci ber ik u t y an g m er u pak an k u n ci dan car a m em ah am i m at er i in i.
• Mat ah ar i • Bu l an • Bu m i • Sat el i t
S t r u k t u r M a t a h a r i
Su m b e r En e r g i M a t a h a r i
B u m i Ro t a s i Bu l a n Ma n f a a t Sa t e l i t Or b i t Bu m i
I n t i Ma t a h a r i , Fo t o sf e r, Kr o m o sf e r, Ko r o n a , d a n
Pr o t u b e r a n s
Ge r h a n a Bu l a n , Ge r h a n a Ma t a h a r i , Pa sa n g d a n
Su r u t Air Lau t Ma t a h a r i d a n Bu m i
m enj elaskan
t erdiri at as
m enyebabkan Unt uk m em perm udah m em aham i m at eri ini, perhat ikan pet a konsep berikut ini.
Kit a h idu p di bu m i t ak lepas dar i per an an m at ah ar i. Mat ah ar i m er u pak an su m ber en er gi t er besar di bu m i. Tan pa m at ah ar i m u n gk in t idak per n ah ada k eh idu pan di m u k a bu m i in i. Yan g m en j adi per t any aan adalah apa m at ah ar i it u seben ar n y a seh in gga m en j adi su m ber en er gi dalam k eh idu pan di bu m i ser t a bagaim an a per edar an bu m i, bu lan dan sat elit t er h adap m at ah ar i dan pen gar u h in t er ak sin y a t er h adap k eh idu pan di bu m i? Un t u k m en j aw ab per t an y aan in i per lu k it a bicar ak an dan disk u sik an ber sam a dalam bab selan j u t n y a.
Bab
1 5
A . St r u k t u r M a t a h a r i
Mat ahar i adalah pusat t at a sur y a k it a. Mat ahar i m er upak an sebuah bint ang y ang uk ur anny a t idak t er lalu besar j ik a diban din gk an den gan bin t an g-bin t an g y an g lain m isaln y a g-bin t an g n et r on , dan b aj an g p u t ih ( w h it e d w ar f ) . Men g ap a m at ah ar i k elihat an lebih besar dan lebih t er ang dibandingk an dengan bint ang- bint ang yang lain yang ada di langit ? Tent u saj a k ar ena let ak nya dek at dengan bum i.
Let ak m at ahari dari bum i kira- kira 149.600.000 km at au 1,49 x 108 km , ini disebut sat uan ast ronom i
( AU) . Bint ang yang t erdekat berikut nya adalah Alpha Ce n t a u r i, j au h n y a leb ih d ar i 4 x 1 01 3 k m . Ah li
ast ronom i m odern t elah paham bahwa m at ahari kit a hanya salah sat u bint ang dari kira- kira 100 m ilyar bint ang yang ada dalam galaksi Bim asakt i.
Secara fisis m atahari m em punyai sifat seperti dalam tabel. Pada tabel, m enunjukkan bahwa m assa m atahari sebesar 333.000 M⊕. Sedangkan j ari- j arinya 6,96 x 108 m atau sekitar 109 R
⊕ dan m em punyai tem peratur efektif di perm ukaan sekitar 5770 K. Nam un tem peratur dan t ekanan di pusat ( int i) t ent unya sangat besar unt uk m endukung berat nya, m engapa? Tem perat ur pusat m at ahari 1,6 x 107 K dengan lum inosit asnya ( energi yang diradiasikan) sekit ar 3,86 x 1026 wat t .
Ta be l Sifa t M a t a ha r i
Massa 1,99 x 1030 kg
Jari- j ari 6,96 x 108 m Ker apat an r at a- r at a 1410 kg/ m3
Gravit asi di perm ukaan 2,74 x 102 m / s2
Tem perat ur 5770 K
Lum inosit as 3,86 x 1026 W Medan m agnet :
Bint ik hit am 0,3 T
Global 0,0001 T
Dengan j arak m at ahari- bum i 1 AU dan berdasarkan hukum ber-banding terbalik kuadrat jarak, kalian bisa m em perkirakan berapa wat t ener gi y ang j at uh di per m uk aan bum i? Dengan perhit ungan secara t eor it is t en t u n y a ak an b er b ed a dengan em piris. Perbedaan ini dapat d i g u n a k a n u n t u k m e n a f si r k a n u n s u r - u n s u r y a n g a d a p a d a atm osfer bum i. Kerapatan rata- rata m at ahari adalah 1410 kg/ m3, nilai
in i k on sist en d en g an k om p osisi m at ah ar i y an g seb ag i an b esar m erupakan gas hidrogen 71% dan helium 27,1% . Nam un kalian bisa m em bay angk an k eber adaan gas h i d r o g e n d a n h e l i u m p a d a t em perat ur yang t inggi, sehingga m en im bu lk an su at u per t an y aan yait u, apakah bent uk gas hidrogen dan helium sam a sepert i yang ada d i p er m u k aan b u m i at au y an g p e r n a h k a l i a n j u m p a i ? Un t u k m enj awab ini t ent u kalian berfikir bahwa suat u zat bila dipanaskan akan m engubah wuj ud, dalam hal ini gas hidrogen dan helium dalam bent uk t erionisasi yang disebut plasm a.
Oleh karena m assa bum i yang sangat besar m aka m at ahar i m em puny ai suat u t ar ik an gr av it asi 2,74 x 102 m / s2 at au sebesar 28 k ali lebih k uat dar ipada
t a r i k a n g r a v i t a si b u m i , l i h a t p e r sa m a a n g a y a g r a v i t a si . Besa r n y a m ed a n m a g n et p a d a sa a t t erj adinya bint ik hit am at au sunspot akan lebih besar y ait u 0 , 0 3 T d an t em p er at u r p er m u k aan t u r u n sek it ar 4000° K dar ipada k eadaan nor m al. Per iode r ot asi r at a- r at a 25,4 har i dan ber v ar iasi dar i 34,4 hari di kut ub dan 25,1 hari equat or m at ahari. Periode r ot asi y ang t idak sam a ini m enunj uk k an st r uk t ur
I nfo
M ED I A
Bim asak t i at au Milk y Way adalah galak si t em pat sist em t at a sur y a k it a ber ada. Galak si ini m em ilik i sek it ar 100 m iliar bin t an g, t er m asu k m at ah ar i. Selain bint ang, Bim asak t i j uga t er susun at as aw an gas dan debu, baik y ang ber w ar na gelap m au pu n ber w ar n a cem er lan g. Par a ahli ast r onom i
m em per k ir ak an m assa t ot al Bim asak t i sek it ar 200 m iliar k ali dar i m assa m at ah ar i.
Ga m b a r 1 5 . 1 Mat ah ar i
Mat ahari dengan m assa dan volum e yang sangat besar t er dir i at as beber apa lapisan:
1 . I nt i Mat ahari
I nt i m at ahar i adalah bagian paling t engah dar i
m at ah ar i den gan j ar i- j ar in y a sek it ar 1
4 j ar i- j ar i
m at ahar i dan suhuny a 1, 6 x 107 K. Pada bagian
inilah t er j adiny a r eak si int i y ang m er upak an sum ber ener gi pancar an m at ahar i. Reak si int i y ang t er j adi a d a l a h r ea k si f u si . R e a k si f u si a d a l a h r ea k si penggabungan int i at om hidr ogen m enj adi int i at om helium yang m enghasilkan ener gi.
2 . Fot osfer
Lapisan fot osfer m enyelubungi m at ahar i dengan k et ebalan lapisan 330 k m dan suhu r at a- r at a 5.700 K. Lap i san f o t o sf er i n i t am p ak o l eh m at a k i t a ber w ar na k uning. Pada lapisan ini t er dapat but ir an-but ir an gelap t er ang y ang for m asiny a t idak m er at a.
3 . Kr om osfe r
Kr om osfer disebut j uga bola w ar na. Lapisan ini m en j u lan g sej au h 2 0 0 0 k m d i at as p er m u k aan m a t a h a r i . S u h u r a t a - r a t a p a d a l a p i s a n i n i diper k ir ak an 4.273 K.
4 . Kor on a
K o r o n a d i s e b u t j u g a " m a h k o t a " m a t a h a r i , k a r e n a ber bent uk lingk ar an cahay a put ih y a n g i n d a h y a n g p a n j a n g n y a b er j u t a- j u t a k i l om et er k e ar ah r u a n g a n g k a s a . S u h u k o r o n a dapat m encapai 2 x 106 K dengan
gas pada daer ah k or ona sangat t ipis. Tebal lapisan korona m at ahari m en cap ai 2 , 5 x 1 06 k m . Un t u k
m e n g a m a t i k o r o n a d a p a t m en g g u n ak an t el esk op k h u su s yang disebut k or on a gr a f.
I nfo
M ED I A
Walaupun m at ahar i ber ada 149 j ut a k m dar i bum i, sinar ny a m asih cuk up t er ang unt uk m er usak m at a secar a
5 . Pr ot ube r a ns
Pr ot uber ans m er upak an pit a- pit a y ang sangat b esar d an p an j an g d ar i g as y an g m en y ala d an k adang- k adang m encapai k et inggian ber at us- r at us k ilom et er m em asuk i daer ah k or ona.
Di sam ping bagian- bagian m at ahar i y ang t elah dij elaskan di at as, pada m at ahari t erdapat j uga noda-n od a at au g anoda-n g g u anoda-n - g anoda-n g g u anoda-n p ad a m at ah ar i. Adapun noda- noda m at ahar i ant ar a lain:
a. Gu m pa la n pa da a t m osf e r
Lapisan fot osfer t am pak t idak licin t api ber upa gum palan- gum palan. Hal ini disebabkan adanya aliran gas panas y ang m engum pul dar i dalam .
b . Bin t ik - bin t ik h it a m m a t a h a r i
Gej ala b in t ik- b in t ik m at ah ar i d ap at d iam at i dengan j elas j ik a m enggunak an t er opong. Bint ik-bint ik m at ahar i ada y ang ber um ur beber apa m enit dan ada y ang ber um ur ber puluh- puluh har i.
Ga m b a r 1 5 . 2 Pr ot u b er an s
Su m b e r : w w w .bw eem s.com b
Bint ik m at ahar i
Bintik-bintik hitam m atahari berwarna sangat gelap disebut um bra yang dikelilingi oleh bagian yang agak t er a n g d i seb u t p e n u m b r a . Bi n t i k - b i n t i k h i t a m menyebabkan temperatur permukaan turun sekitar 4.000 K. Hal ini disebabkan karena terhalangnya aliran gas dari dalam inti m atahari, gangguan m agnetik pada m atahari. Diam eter bintik m atahari m encapai 8 x 105 km .
c. Lida h a pi
Lidah api adalah fenom ena pada m at ahari yang k elu ar dar i per m u k aan f ot osf er. Tin gginy a dapat m encapai ribuan kilom et er dan m em ancar ke segala arah lihat Gam bar 15.1!
Disk usik an dengan t em an k alian!
1. Mengapa bisa t er j adi j ulur an lidah api?
2. Me n g a p a p a d a sa a t t e r j a d i n y a b i n t i k- b i n t i k h i t a m d a p a t m engganggu salur an k om unik asi y ang ada di bum i?
Tu ga s 1 5 .1
d . Pr om in e n sa
Pr om inensa t er j adi pada per m uk aan k r om osfer bagian t epi. Pr om inensa m er upakan gas panas yang t er lepas dengan dahsy at dar i per m uk aan m at ahar i y ang m eny er upai lidah api besar dan bent uk ny a m elengkung. Lengkungan ini dapat m encapai ribuan kilom et er.
Ga m b a r 1 5 . 4 Pr om in en sa
B.
Su m be r En e r gi M a t a h a r i
Pada t ahun 1850- an ahli fisik a Jerm an, H e r m a n Von H e lm h olt z m engusulkan bahwa energi cahaya dan panas m at ahari it u dat ang dari kont raksi at au penciut an m at ahari. Men u r u t t eo r i i n i , en er g i y an g dilepask an sebagai ak ibat adany a perbedaan gaya gravit asi m at ahari d a n t e k a n a n g a s m a t a h a r i k e dalam suat u volum e yang sem akin lam a sem ak in k ecil. Helm h olt z m em p er h it u n g k an b ah w a su at u pengur angan pada diam et er m at ahar i y ang hany a 8 5 m p er t ah u n ak an m em p er t ah an k an t in g k at keluaran energi m at ahari selam a 25 x 106 t ahun m ulai
dar i w ak t u asal m ula m at ahar i.
Teori pencipt aan Helm holt z t idak bahwa bert ahan lam a. Kem udian m uncul suat u gagasan bar u y ait u sum ber ener gi m at ahar i adalah hasil r eak si fusi baik fusi pr ot on- pr ot on at au fusi helium dan r eak si sik lus k ar bon ber dasar k an um ur bint ang.
Re a k s i i n i m e r u p a k a n r e a k s i i n t i y a n g m enghasilk an bahan bak ar m at ahar i dan bint ang y ang lain dengan t em per at ur ini m encapai 15 j ut a K dan m enghasilk an ener gi sek it ar 25 MeV.
C.
Bu m i
pr ot on-prot on
helium fusion
siklus karbon
Ga m b a r 1 5 . 5 Reak si f u si
1 . Bent uk Bum i
Bent uk bum i kit a adalah bulat pepat . I ni disebabkan rot asi planet bum i yang dapat m engubah bent uk b u m i d a n m e n g i d e n t i f i k a si k a n kom posisi bum i bukan m erupakan b en t u k b en d a t eg a r m el a i n k a n ben t u k flu ida y an g agak plast is. S e h i n g g a m e n j a d i k a n s e b u a h b en t u k y an g sei m b an g d en g an kekuat an rot asi dan gravit asi.
Diam et er bum i dar i k ut ub k e k u t u b a d a l a h 1 2 . 7 0 0 k m d a n d i am et er d i sep an j an g ek u at o r 1 2 . 7 5 0 k m , s e h i n g g a a d a per bedaan sek it ar 50 k m . Unt uk m enent uk an t ingk at k epipihan ( oblat e) , e, dapat dit ent uk an dengan per sam aan:
e =
r - r
r
e p
e
Dengan re adalah j ari- j ari di equat or dan rp adalah j ar i- j ar i di k ut ub.
2 . Dim ensi Bum i
Bum i m em punyai m assa dan volum e. Menurut t aksiran para ahli, m assa bum i adalah 5,98 x 1024 kg
at au 5,98 x 1027 gr am . Ker apat an r at a- r at a bum i
dit ent ukan dengan m em bandingkan ant ara m assa bum i dan volum e. Sedangkan bum i sendiri m em iliki volum e 1,083 x 1027 cm3.
Jadi, ker apat an bum i:
ρ = 5, 8 10 gram
1, 083 10 cm
27
27 3
= 5,5 gr am / cm3
Angka 5,5 adalah sebagai angka kerapat an rat a-r at a bum i.
Ga m b a r 1 5 . 6 Bu m i
Bum i k it a adalah y ang t er padat di ant ar a planet y ang lain. Jelask an pendapat k alian! Disk usik an dengan t em an k alian!
Di sam ping m assa dan k er apat an bum i, bum i m em iliki gaya gravit asi dan gaya m agnet . Pada abad XVI I Sir I sa a c N e w t on m em per j elas penger t ian t ent ang gr av it asi pada saat ia m er um usk an huk um gr av it asin y a y an g t er k en al, lih at Bab 1 4 . I st ilah gr av it asi, t epat ny a gr av it asi bum i dit er apk an pada kekuat an gravit asi yang dilakukan oleh bum i. Masalah g r av i t asi ak an d i j el ask an l eb i h j au h p ad a b ab ber ikut nya.
Gaya m agnet ( m agnet ism e) adalah kekuatan
suatu benda untuk m enarik benda lain. Hukum m agnet m enyatakan bahwa kutub-kutub yang sam a akan tolak m enolak dan kut ub- kut ub yang berbeda akan t arik m enarik. Sebuah m agnet m em punyai dua kutub yaitu k u t u b u t ar a d an k u t u b selat an . Men g ap a b u m i mempunyai gaya magnet? Pada tahun 1600, Sir W illiam
Gilbert, seorang ahli fisika I nggris, m engajukan gagasan
bahwa bum i itu bertingkah laku seperti m agnet raksasa, yang berkutub utara dan berkutub selatan. Gagasan ini sekarang diterim a secara luas.
Bila kalian m enggunakan sebuah kom pas, j arum akan m enunj ukkan sepanj ang garis kekuat an yang m elingkar dari kut ub m agnet yang sat u ke kut ub yang lain yang disebut ga r is ga ya . Di m ana kut ub- kut ub m agnet t idak bersesuaian secara t epat dengan kut ub-kut ub geografi yait u m em bent uk penyim pangan.
3 . Ba gia n Bum i
Bum i t erdiri at as t iga bagian yait u udara, air, dan bagian padat yang berlapis yang t erdiri at as at m osfer, hidr osfer, dan lit osfer.
a. At m osf e r
Kit a ber napas m em but uhk an ok sigen, ok sigen y ang k it a am bil ber asal dar i at m osfer bum i. Udar a y ang m engelilingi bum i t er dir i at as 78 % nit r ogen, 2 1 % o k si g en , d an 1 % g as l ai n t er m asu k d i dalam ny a uap air dan k ar bon diok sida.
Bagian- bagian at m osfer :
1) Tr oposf er
Lapisan ini ber k ait an dengan cu aca, k ar en a p ad a t r o p o sf er t erj adi perubahan suhu, t ekanan, dan kadar uap air. Pada bat as luar t r oposfer t er dapat zona pem isah ant ara t roposfer dengan st rat osfer s e l a n j u t n y a y a n g d i s e b u t
t r o p o p a u se . Sem ak i n k e at as
t e m p e r a t u r d a l a m t r o p o s f e r m enurun secara t et ap sam pai pada ket inggian t ropopause yait u 15 km . 2) St r at osfer
Pa n j a n g l a p i sa n st r a t o sf e r adalah 15 km sam pai 40 km di at as per m uk aan bum i. I nilah zona di m ana alir an udar a k u at dan ber ger ak cepat , y an g dapat m en capai k ecepat an 400 k m per j am . Tem perat ur di lapisan st r at osf er n aik dar i t in gk at baw ah – 6 0 ° C pada k et inggian 15 k m sam pai k e t ingk at at as 0° C pada k et inggian 40 k m . Pada lapisan st r at osfer t er dapat lapisan ozon ( O3) .
I nfo
M ED I A
Sej ak t er bent uk ny a bum i, k andungan k im iaw i at m osfer t elah ber ev olusi. Kar bon diok sida m enur un secar a signifik an ant ar a 4.500 dan 3.000 j ut a t ahun y ang lalu. Kenaik an nit r ogen m engalam i hal y ang ser upa. Tingk at ok sigen m ulai naik pada saat y ang ber sam aan k ar ena fot osint esis t um buhan pr im it if y ang m enggunak an CO2 dan m engeluar k an ok sigen.
Tu ga s 1 5 .2
1. Per nahk ah k alian m endengar adany a lubang pada lapisan ozon? 2. Apa fungsi lapisan ozon t er hadap k ehidupan k it a?
3) Mesosfer
Tebal lapisan ini adalah 40 k m sam pai sek it ar 70 km di at as perm ukaan planet kit a. Suhu pada lapisan m esosfer dar i 0° C pada k et inggian 40 k m sam pai t ingk at baw ah –90° C pada k et inggian sek it ar 75 sam pai 80 k m k e at as.
4) Ter m osfer
Term osfer adalah lapisan dengan daerah yang m eluas dari 70 km sam pai 400 km di at as bum i. Pada daerah ini udaranya sudah m enipis. Lapisan t erm osfer ini sering disebut la pisa n ion osfe r, karena t erbuka oleh r ad iasi d ar i r u an g an g k asa d an m at ah ar i. Tem peratur di lapisan ini naik seiring dengan ketinggian sam pai pada level 1500 K – 2000 K. Banyak m olekul dan at om - at om yang t erionisasi. Nam un dem ikian selalu t erj adinya suat u keseim bangan dikarenakan ad an y a el ek t r o n b eb as y an g d en g an cep at n y a m erekom binasi kem bali dengan ion- ion t ersebut .
Jelaskan, m engapa pada lapisan t er m osfer banyak m olekul- m olekul y ang t er ionisasi! Disk usik an dengan t em an k alian!
5) Eksosfer
Lapisan eksosfer ini berada pada ketinggian 400 km at au lebih. Lapisan ini adalah lapisan luar dari atm osfer.
b . H idr osfe r
Bum i diper k ir ak an adalah sat u- sat uny a planet y an g m en g an d u n g ai r. Sek i t ar t i g a p er em p at per m uk aan bum i t er dir i dar i per air an. Ham pir 96% ber at air bum i t er susun dar i hidr ogen dan ok sigen. Di sam ping it u nat r ium , k lor in dan bany ak unsur lain j uga dit em uk an di per air an sam udr a.
Tum buh- t um buhan dan ber bagai hew an yang
dan bah an - bah an lain n y a. Lau t an at au sam u dr a m engandung bany ak sek ali m iner al y ang ber nilai t inggi sepert i garam dapur ( NaCl) , m agnesium , em as, ur anium , t em baga, dan sebagainy a.
c. Lit osfe r
Lapisan lit osfer m er upak an lapisan paling at as dar i bum i, t er dir i at as ber bagai j enis bat uan ant ar a lain bat uan gunung ber api, bat uan endapan dan bat uan m et am or fik , ser t a t anah. Lapisan lit osfer ini ak an dij elask an lebih j auh pada Bab 16.
4 . Gerak Bum i
a. Rot a si b u m i
Bum i dalam m engit ari m at ahari m engalam i rot asi dan r ev olusi. Per iode r ot asi sek it ar 23 j am 56 m enit 4,09 det ik at au sek it ar 24 j am .
A k i b a t d a r i p a d a r o t a s i b u m i , m a k a b u m i m engalam i ger ak sem u t er hadap m at ahar i. Sek ali bum i ber ot asi ( sat u per iode r ot asi) , sem ua t em pat di bu m i t elah m en j alan i per pu t ar an 3 6 0 ° bu j u r, den gan r ot asi dit em pu h 2 4 j am . Ber ar t i set iap der aj at buj ur dit em puh dalam w akt u 24 x 60 m enit : 360 = 4 m enit . Dengan dem ik ian per bedaan w ak t u ant ara dua t em pat yang berbeda buj urnya 15° adalah 15 x 4 m enit = 60 m enit = 1 j am . Oleh k ar ena it u, per bedaan w ak t u ant ar a dua daer ah w ak t u y ang ber dam pingan t er sebut adalah 1 j am .
Bum i dibagi dalam wilayah m eridia n yait u garis lingkar yang m elewati kutub utara dan selatan. Tem pat-t em papat-t yang pat-t erlepat-t ak pada garis m er idian yang sam a m em punyai wakt u yang sam a. Sebagai wakt u pangkal dit et apkan wakt u yang berlaku unt uk m eridian yang m elewat i Greenwich ( I nggris) dan dit et apkan sebagai b u j u r 0 °. Wak t u p an g k al in i d in am ak an w a k t u
Greenw ich at au Greenw ich M ea n Tim e ( GM T) .
m em punyai t iga buj ur st andar yait u 105°, 120°, dan 135° BT. Jika let ak buj ur st andar di sebelah barat buj ur 0°, wakt unya dikurangi. Jika let aknya di sebe lah t im ur 0° wakt unya dit am bah. Berart i, wakt u lokal
105° BT adalah GMT + 105
15 x 1 j am = GMT + 7 j am .
Wakt u lokal 120° BT adalah GMT + 120
15 x 1 j am =
GMT + 8 j am . Wakt u lokal 135° BT adalah GMT +
135
15
x 1 j am = GMT + 9 j am . Set iap daerah wakt ukira- kira m eliput i wilayah 7,5° di sebelah barat da n di sebelah t im ur suat u buj ur st andar.
Rot asi bum i m engak ibat k an w ilay ah I ndonesia t er bagi m enj adi 3 daer ah w ak t u:
1) Wak t u I n don esia Bagian Bar at den gan bu j u r st andar 105° BT yang m eliput i Sum at era, Jawa, Madura, Kalim antan Barat, dan Kalim antan Tengah. 2) Wak t u I ndonesia Bagian Tengah dengan buj ur st andar 120° BT y ang m eliput i Sulaw esi, Bali, Kalim an t an Tim u r, Kalim an t an Selat an , Nu sa Tenggar a Barat , dan Nusa Tenggar a Tim ur. 3) Wak t u I ndonesia Bagian Tim ur dengan buj ur
st andar 135° BT yang m eliput i kepulauan Maluku dan Papua.
Bu j u r 1 8 0 ° t el ah d i t et ap k an seb ag ai b at as Penanggalan I nternasional ( I nternational Date Line) . Artinya, tanggal di belahan bum i tim ur ( dari 0° sam pai 180° BT) lebih dahulu 1 hari daripada tanggal di be lahan bum i Barat ( dari 0° sam pai 180° BB) . Let ak bat as Penanggalan I nternasional berada di Sam udra Pasifik.
Rot asi bum i j uga m engak ibat k an per ist iw a lain seper t i penggem bungan bum i pada khat ulist iw a dan p e m e p a t a n b u m i p a d a k u t u b - k u t u b n y a se r t a m engak ibat k an angin pasat dan angin bar at .
b . Re v olu si b u m i
m engak ibat k an per gant ian m usim dan per ubahan lam anya siang dan m alam . Kedudukan m at ahari yang paling ut ara dicapai pada t anggal 21 Juni, yait u pada gar is 23,5° lint ang ut ar a. Gar is 23,5° lint ang ut ar a disebut ga r is ba lik ut a r a karena set elah t iba di garis ini m at ahar i t er lihat balik k e selat an.
Pada t anggal 23 Sept em ber k ut ub ut ar a dan k u t u b selat an b u m i b er ad a sam a j au h n y a d ar i m at ahari yang berada pada khat ulist iwa. Kedudukan m at ahar i y ang paling selat an dicapai pada t anggal 22 Desem ber, yait u pada garis 23,5° lint ang selat an , garis ini disebut ga r is ba lik se la t a n , karena set elah t iba di garis ini m at ahari balik ke ut ara. Pada t anggal 21 Maret m at ahari berada di khat ulist iw a lagi, hanya l e t a k b u m i b e r s e b e r a n g a n o r b i t n y a d e n g a n k eduduk an pada 23 Sept em ber.
Dar i gam bar di at as dapat disim pulk an: 1) Tanggal 21 Mar et sam pai 21 Juni
Belah an bu m i u t ar a m en galam i m u sim sem i sedangk an belahan bum i selat an m engalam i m usim gugur. Di belahan bum i ut ara siang hari lebih panj ang dar ipada m alam har i, sedangk an di belahan bum i selat an siang hari lebih pendek daripada m alam hari. 2) Tanggal 23 Sept em ber sam pai 22 Desem ber
Belahan bum i ut ar a m engalam i m usim gugur, sedangk an belahan bum i selat an m engalam i m usim sem i. Belahan bum i ut ar a m engalam i siang y ang
solt isi m u sim p a n a s
solt isi m u sim d i n g i n Mat ah ar i
t it ik m u sim g u g u r
m u sim g u g u r m u si m
d i n g i n t it ik m u sim
sem i m u sim sem i
m u si m p a n a s
Ga m b a r 1 5 . 7 Mu sim - m u sim d alam set ah u n
D . Rot a si Bu la n
m ak in pen dek dar ipada m alam h ar i, sedan gk an belahan bum i selat an m engalam i siang y ang m ak in panj ang dar ipada m alam har i.
3) Tanggal 22 Desem ber sam pai 21 Mar et
Belahan bum i ut ar a m engalam i m usim dingin sedangk an belahan bum i selat an m engalam i m usim panas. Belahan bum i ut ar a m enj alani siang y ang m ak in panj ang, w alaupun m asih t et ap lebih pendek d a r i p a d a m a l a m h a r i . B e l a h a n b u m i s e l a t a n m engalam i siang y ang m ak in pendek , t et api m asih lebih panj ang dar ipada m alam har i.
Ca t a t a n
Bagian bum i yang t erlet ak ant ara 23,5° lint ang ut ar a d a n 2 3 , 5 ° l i n t a n g s e l a t a n t i d a k m e n g a l a m i per gant ian em pat m usim t er sebut .
Ak ibat lain dar i adany a r ev olusi bum i adalah t erlihat nya rasi bint ang yang berbeda dari bulan ke bulan.
Rot asi b u lan ad alah p er p u t ar an b u lan p ad a porosnya. Periode rot asi bulan sam a dengan periode revolusi bum i. Sekali put aran bulan m enem puh wakt u 24 j am sedangk an unt uk m engedar i bum i, bulan m em but uhk an w ak t u 27,3 har i.
Fa se Bu la n
Mengapa bent uk bulan selalu berubah j ika dilihat dari bum i? Perubahan fase bulan dikarenakan selam a bulan ber ger ak m engelilingi bum i dalam w ak t u sat u bulan akan m em punyai sudut ant ara m at ahari, bulan, dan bum i y ang selalu ber ubah.
Bu lan d i k u ar t ir aw al t am p ak sep er t i set en g ah c a k r a m k a r e n a s e p a r u h b a g i a n b u l a n y a n g m enghadap bum i m endapat cahaya m at ahari. Mula-m ula bulan t aMula-m pak sabit t et api laMula-m a kelaMula-m aan Mula-m akin
besar sam pai set engah cak r am y ang sebenar ny a
1 4
dar i selur uh bola bulan.
Dari kuartir awal bulan m enuj u ke kuartir kedua yang sering kita sebut bulan purnam a. Pada fase ini bulan bersinar paling terang karena seluruh bagian bulan yang m enghadap bum i m endapat cahaya m at ahari. Setelah bulan purnam a atau fase bulan kuartir kedua, m enuju ke kuartir ketiga. Di m ana pada fase ini bentuk bulan sam a dengan bentuknya pada kuartir pertam a, tetapi yang kelihatan setengah cakram bagian bulan yang sebelahnya m enghadap ke bum i.
Dari kuart ir ket iga bulan kem bali baru. Pada fase ini bulan m engecil at au m at i sehingga ser ing dikenal dengan bulan m at i. Set elah bulan bar u t er bent uk , fase bulan ak an k em bali ber ulang.
asp ek cak r am b u lan sep er t i t am p ak d ar i
b u m i b u lan p u r n a m a or bit bu lan p e r e m p a t
t e r a k h i r
b u lan b a r u Fase- Fase Bu lan
c a h a y a m a t a h a r i
p er em p at p er t am a
Ga m b a r 1 5 . 8 Fase- f ase b u lan
E.
Ge r h a n a Bu la n da n Ge r h a n a M a t a h a r i
Ger hana bulan t er j adi pada saat bum i t er let ak ant ara bulan dan m at ahari. Di m ana m at ahari - bum i-bulan t er let ak pada sat u gar is lur us. Pada saat it u b u lan t id ak m en d ap at cah ay a m at ah ar i k ar en a t er halang oleh bum i. Sedangk an ger hana m at ahar i t er j adi apabila m at ahar i - bulan - bum i t er let ak pada sat u gar is lu r u s. Bu lan ak an m en u t u pi m at ah ar i selam a ger hana m at ahar i ber langsung.
Pada saat ger hana bulan dan ger hana m at ahar i ak an m em bent uk dua bay angan.
1 . Um bra
Um bra adalah bayangan yang dibent uk oleh bum i d a n a t a u b u l a n b e r b e n t u k k e r u c u t . U m b r a m er upak an r uang gelap y ang t idak t er k ena cahay a sam a sekali.
2 . Penum bra
Penum br a adalah bay ang- bay ang k abur y ang b er ad a d i sek it ar u m b r a. Pen u m b r a m er u p ak an daer ah agak k abur k ar ena m asih t er k ena sedik it cahaya.
Pada ger hana bulan at au sy ar at t er j adi ger hana apabila bulan ber ada pada bulan pur nam a di dek at Ada dua j enis bulan y ang diak ui oleh par a ahli ast r onom i:
1. Bulan Sinodis
Fa s e b u l a n b a r u 2 9 , 5 h a r i b u l a n b a r u ( berikut nya)
2. Bulan Sider is
berada j auh lebih dekat ke dasar k e r u c u t d a r i p a d a k e u j u n g kerucut . Gerhana bulan dim ulai ketika bulan m em asuki penum bra d a n b e r a k h i r k e t i k a b u l a n m eninggalkan penum bra.
Ger hana bulan t idak ak an t er j adi j ik a bidang edar bulan ber im pit den gan bidan g edar bum i. Akan t et api bidang edar b u l a n m e m b e n t u k su d u t 5 ° t e r h a d a p b i d a n g e d a r b u m i sehingga dalam per edar anny a m engelilingi bum i, bulan m e-m ot on g g ar is ed ar b u e-m i se-banyak 2 kali. Pada saat dem ikian bulan dan bum i berada dalam satu bidang. Ketika bulan purnam a m asuk ke dalam bayang- bayang bum i m aka t erj adilah gerhana bulan.
I nfo
M ED I A
Melihat secara langsung ke fot osfer m at ahar i ( bagian cincin t er ang dar i m at ah ar i) w alau p u n h an y a d alam beberapa det ik dapat m engakibat kan k er u sak an p er m an en r et in a m at a karena radiasi t inggi yang t idak t er-lihat yang dipancarkan dari fot osfer. Ker usak an y ang dit im bulk an dapat m engakibat kan kebut aan. Mengam at i g e r h a n a m a t a h a r i m e m b u t u h k a n pelindung m at a khusus at au dengan m enggunakan m et ode m elihat secara t i d a k l a n g su n g . Ka ca m a t a su n -glasses t idak am an unt uk digunakan k a r e n a t i d a k m e n y a r i n g r a d i a s i i n f r a m e r a h y a n g d a p a t m e r u sa k ret ina m at a.
Ga m b a r 1 5 . 9 Ger h an a m at ah ar i d an g er h an a b u lan
pasang perbani pasang purnam a
( a ) ( b)
F.
Pa sa n g da n Su r u t Air La u t
Pasangny a air laut dipengar uhi o l e h g a y a g r a v i t a si b u l a n d a n m at ah ar i t er h ad ap b u m i. Tet ap i pasang t er ut am a disebabk an oleh gay a gr av it asi bulan k ar ena j ar ak an t ar a b u m i d en g an b u lan j au h lebih dek at dar ipada j ar ak ant ar a bum i dengan m at ahar i. Jik a ant ar a gr av it asi bulan dan gravit asi m at ahari bekerj a dalam arah yang sam a ak an t er j adi pasang y ang sangat besar.
Unt uk set iap k ali bulan m elint asi m er idian, ak an t er j adi dua pasang y ang ut am a k ar ena pengar uh gr av it asi bu lan . Dalam sat u bu lan t er dapat du a pasang pur nam a, Gam bar 15.11a dan dua pasang per ban i, lih at Gam bar 1 5 . 1 1 b. Di m an a pasan g p u r n am a d it an d ai d en g an p asan g t er b esar d an pasang per bani dit andai dengan pasang t er k ecil.
Suat u gerhana m at ahari dapat t erj adi hanya, ( 1) k et ik a bulan ber ada pada bulan bar u dan ( 2) k et ik a bulan ber ada di dek at salah sat u sim pul or bit ny a. Ter dapat t iga j enis ger hana m at ahar i.
1. Ger hana m at ahar i t ot al 2. Gerhana m at ahari cincin 3. Ger hana m at ahar i sebagian
I nfo
M ED I A
Pasang sur ut dapat dim anfaat kan unt u k pen gair an saw ah ( saw ah p asan g su r u t ) , m en g g er ak k an pem bangkit list rik dan pem buat an gar am oleh nelay an.
or bit bu lan
or bit bu lan
Pasang pur nam a t er j adi pasang y ang t er besar k ar en a g ay a g r av it asi b u lan d an g ay a g r av it asi m at ah ar i bek er j a pada ar ah y an g sam a. Pasan g purnam a t erj adi pada bulan purnam a dan bulan baru. Pasang perbani t erj adi karena gaya gravit asi m at ahari dan gr av it asi bulan m em bent uk sudut 90°. Pasang per bani t er j adi pada bulan seper em pat .
Ant ar a dua pasang t er sebut t er j adi sur ut . Pada k ead aan su r u t , air lau t m u n d u r k e t en g ah lau t sehingga pant ai t er lihat k er ing. Di selat y ang sem pit dan m uar a sungai per bedaan t ingginy a per m uk aan air laut pada saat pasang dan pada saat sur ut bisa m e n c a p a i 1 6 m e t e r. Te t a p i d i l a u t t e r b u k a per bedaannya han ya sek it ar 3 m et er.
G. M a n f a a t S a t e l i t O r b i t B u m i b a g i
Ke h id u p a n
Suat u benda y ang dibaw a k e luar angk asa oleh sebuah r ok et disebut m u a t a n . Sat elit dalam r ok et it u dapat ber upa sebuah pesaw at t ak ber aw ak t et api di dalam nya penuh dengan peralat an- peralat an ilm iah d a n c a n g g i h a t a u p u n s e b u a h k a p s u l d e n g a n aw ak ny a. Aw ak dalam k apsul it u biasany a seor ang ast r onaut at au beber apa ast r onaut .
Kapsul berawak at aupun t anpa awak it u bukanlah r ok et m esk ipun pesaw at ber aw ak at aupun t anpa aw ak it u dilengk api dengan r ok et k ecil unt uk t uj uan gerak penerbangan. Apapun yang m enj adi asal sat elit d a l a m r o k e t i t u b i a sa n y a d i n y a t a k a n se b a g a i
p e sa w a t r u a n g a n g k a sa at au k e n da r a a n r u a n g a n g k a sa . Apabila pesaw at t er sebut m asuk dalam
Perj alanan yang akan dit em puh oleh suat u sat elit har us benar - benar dipet ak an secar a hat i- hat i.
Adapun pem et aan unt uk sebuah sat elit ant ar a lain:
1. Mem et ak an per j alanan sebuah sat elit . 2. Mem et ak an per j alanan k e sebuah planet . 3. Pengendalian di luar angk asa.
4. Ak hir pener bangan.
Ham p i r sem u a p esaw at r u an g an g k asa t ak ber aw ak di bangun unt uk m em indahk an infor m asi k e bum i m elalui sist em t elem et r i. Melalui sist em ini dat a y ang t er k um pul oleh alat - alat ilm iah di dalam pesaw at diubah m enj adi siny siny al r adio. Siny al-sinyal radio ini kem udian di t ransm isikan ke st asiun-st asiun di bum i.
1 . I nform asi Tent ang Keadaan di Ruang Angkasa
Ant ar a lain unt uk m em pelaj ar i k eadaan di r uang angkasa sepert i radiasi, m agnet ism e, debu, m et eorit , dan sebagainy a di ant ar any a adalah:
a. Se r i Sa t e lit Pe ga su s, Am e r ik a Se r ik a t
D i b u a t u n t u k m e l a p o r k a n k e b o co r a n y a n g disebabkan oleh bent uran m et eorit . Manfaat dari hasil ekspedisi rancangan dinding pesawat ruang angkasa.
b . Se r i Ex plor e r , Am e r ik a Se r ik a t
Tu j u an d an h asil ek sp ed isi: lap or an t en t an g r adiasi, m edan m agnet , dan gelom bang r adio di angkasa.
c. Ta n gga l 2 5 Ja n u a r i 1 9 8 3 , Sa t e lit Ast r on om i I n f r a M e r a h ( S A I M ) A m e r i k a S e r i k a t -I n ggr is- Be la n da .1
Tuj uan dan hasil ek spedisi:
1) m e n ce t a k p a n a s su a m su a m d a r i b i n t a n g -bint ang y ang bar u lahir
2) debu ant ar bint ang 3) t at a sur y a j auh
2 . Observasi Bum i
a. V a n gu a r d 1 da n 2 ( 1 9 5 8 - 1 9 5 9 )
Tuj uan dan hasil ek spedisi:
1) Men u n j u k k a n b a h w a b u m i b er b en t u k a g a k l o n j o n g d a r i k u t u b d a n b e r b e n t u k e l i p s d i sekeliling khat ulist iwa.
2) I nform asi t ent ang pengaruh m at ahari pada bum i dan r uang angk asa ( ser i OGO = Obser v at or ium Or bit al Geologis) .
3) Zona r adiasi y ang luas m engelilingi bum i di at as daerah ek uat or.
b . Se r i Ex plor e r 1 , 2 , 1 2
H a s i l e k s p e d i s i : m e l e n g k a p i d a t a y a n g m e m b u k a k a n j a l a n b a g i p e n e m u a n d a n penganalisisan sabuk r adiasi bum i.
c. La n d sa t 1 ( 2 3 Ju li 1 9 7 2 ) d a n 3 La n d sa t be r ik u t n y a ( 1 9 8 3 )
Tuj uan dan hasil ek spedisi:
1) Mem bant u m enem uk an lok asi sum ber - sum ber m iner al bum i t er m asuk m inyak bum i.
2) Mem et a k a n g eo l o g i d en g a n h a r a p a n d a p a t m en g em b an g k an sist em d in i b ah ay a g em p a bum i.
d . M a gsa t , 1 9 7 9
Diluncur k an unt uk m engaw asi m edan m agnet bum i.
3 . Observasi Mat ahari
Be r t u j u a n u n t u k m e n e l i t i p a r t i k e l - p a r t i k e l m at ah ar i, j ilat an api m at ah ar i, sin ar u lt r av iolet , k or ona m at ahar i, dan angin m at ahar i.
a. Ex plor er b. Pioneer
4 . Sat elit Cuaca
Pada sat elit ini m em ber ik an k eunt ungan dengan m enunj uk k an for m asi aw an y ang t er lepas di daer ah l u as p ad a p er m u k aan b u m i y an g p en g am b i l an gam barnya dilakukan dengan m enggunakan kam era t elev isi dan disiar k an ke bum i m elalui t elem et er. Misalkan Nim bus 6 yang diluncur kan t anggal 12 Juni 1975 unt uk m enguk ur r adiasi di at m osfer bum i.
5 . Sat elit Kom unikasi
a. Am erika Serikat ( Telst ar, Sinkom , dan Early Bird) . b. Sat elit I nt er nasional I nt elsat
c. Anik , Canada. d. Molniya, Uni Soviet .
6 . Sat elit N avigasi
Sat elit - sat elit Transit dior bit k an oleh angk at an laut Am er ik a Ser ik at sebagai nav igat or.
7 . Sa t elit Biologi
Tahun 1966 Am erika Serikat m em ulai peluncuran ser i Bio Sat elit .
Dir encanakan unt uk:
a. Menguj i coba r eak si ber bagai m acam or ganism e dalam per j alanan r uang angk asa.
b. Mem pelaj ari pengaruh ham pa daya berat , radiasi, dan t idak adan y a dau r per gan t ian sian g dan m alam .
8 . Sat elit Milit er
Sat elit sem acam ini dit uj ukan unt uk keperluan m ilit er. a. Midas, Am erika Serikat
Dapat m elihat peluncur an pelur u kendali m elalui penggunaan alat sensor infr am er ah.
b. Cosm os, Uni Sov iet
Re f le k si
Ra ngk um a n
1. Lapisan- lapisan m at ahar i t er dir i at as: a. int i m at ahari
b. f ot osf er c. k r om osfer d. k or ona e. pr ot u ber an s
2. Noda- noda pada m at ahar i: a. gum palan pada at m osfer b. bint ik- bint ik hit am m at ahari c. lidah api
d. pr om inensa
3. Bagian- bagian bum i m eliput i: at m osfer, hidr osfer, dan lit osfer. 4. Ba g i a n - b a g i a n a t m o sf e r : t r o p o sf e r, st r a t o sf e r, m e so f e r,
t er m osfer
5. Gerak bum i m eliput i: a. r ot asi bum i b. r ev olusi bum i
6. Ger hana bulan t er j adi k et ik a posisi m at ahar i, bum i, dan bulan t er let ak pada sat u gar is lur us.
7. Gerhana m at ahari t erj adi ket ika posisi m at ahari, bulan, dan bum i t er let ak pada sat u gar is lur us.
8. Manfaat sat elit or bit bum i bagi k ehidupan:
a. m endapat k an infor m asi t ent ang k eadaan di r uang angk asa b. obser v asi bum i
c. obser v asi m at ahar i d. m enyelidiki cuaca
e. unt uk k eper luan k om unik asi f. unt uk keper luan m ilit er
A. Pilihla h sa t u j a w a ba n ya ng be na r de nga n m e m be r i t a nda
silang ( X) pada huruf a, b, c, at au d!
1. Di baw ah ini y ang b u k a n m er upak an bagian- bagian dar i m at ahar i adalah . . . .
a. inti c. f ot osf er
b. k or ona d. lit osfer
2. Bagian at as dar i at m osfer m at ahar i y ang ser ing disebut sebagai m ahk ot a m at ahar i adalah . . . .
a. k or ona c. f ot osf er b. pr ot u ber an s d. k r om osfer
3. Berikut ini yang buk a n bagian dari noda- noda pada m at ahari adalah . . . .
a. gum palan m at ahari c. lidah api b. bint ik- bint ik m at ahari d. pr om inensa 4. Besar ny a k epadat an bum i adalah . . . .
a. 3,5 gr am / cm3 c. 5,5 gr am / cm3
b. 4,5 gr am / cm3 d. 6,5 gr am / cm3
5. Di bawah ini adalah lapisan at m osfer yang berada pada 10 km sam pai 40 k m di at as per m uk aan bum i adalah . . . .
a. t r oposf er c. m esosfer b. st r at osf er d. t er m osfer
6. Ber ik ut ini y ang b u k a n m er upak an bagian- bagian dar ipada lapisan bum i adalah . . . .
a. at m osfer c. hidr osfer
b. ionosfer d. lit osfer
7. Ger ak an bum i y ang m em puny ai k ala edar 23 j am 56 m enit 4,09 det ik adalah . . . .
a. r ot asi c. put ar an
b. revolusi d. keliling
8. Ber ik ut ini w ak t u di m ana belahan bum i ut ar a m engalam i m usim gugur sedangk an belahan bum i selat an m engalam i m usim sem i adalah . . . .
a. 21 Juni – 23 Sept em ber b. 23 Sept em ber – 22 Desem ber
9. Bulan y ang m em puny ai or bit bulan 27,5 har i adalah bulan . . . . a. sinodis c. kuart ir awal
b. bar u d. sider is
10. Bay angan int i y ang ber bent uk k er ucut pada saat ger hana bulan disebut . . . .
a. um bra c. lengkap
b. penum bra d. t ak lengk ap
B. Jaw ablah pert anyaan berikut dengan singkat dan t epat !
1. Jelask an t ent ang lapisan- lapisan m at ahar i! 2. Jelask an t ent ang lapisan- lapisan bum i!
3. Sebut k an per bedaan ger hana bulan dan ger hana m at ahar i! 4. Ger hana m at ahar i ada 3, sebut k an dan j elask an!
5. Jelask an per bedaan pasang pur nam a dan pasang per bani!
P r o y e k
