E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 45 4. Sedimentasi Sedimentasi adalah pengendapan material hasil erosi karena kecepatan tenaga media pengangkutan berkurang (menjadi lambat). Karena media pengankut materi berbeda-beda, sedimentasi juga menghasilkan bentukan alam yang berbeda pula. a. Sedimentasi Fluvial Sedimentasi fluvial adalah proses pengendapan materi-materi yang diangkut oleh air sepanjang aliran sungai. Tempat-tempat pengendapannya antara lain di dasar sungai, danau, atau muara sungai. Proses pengendapan yang terjadi di sepanjang aliran sungai memperlihatkan sifat yang khas, yaitu makin ke hilir makin kecil ukuran butiran batuan yang diendapkan. Pada bagian hulu, batuan yang diendapkan berupa batu besar. Pada bagian tengah, materi yang diendapkan adalah batu-batu dengan ukuran yang lebih kecil, kerikil, dan pasir kasar, sedangkan pada bagian hilir sampai muara sungai materi yang diendapkan berupa pasir halus dan lumpur. Bentuk-bentuk endapan fluvial antara lain sebagai berikut. - Delta, yaitu endapan di muara sungai, baik danau maupun laut. Delta terbentuk jika materi yang diendapkan cukup banyak serta arus dan gelombang tidak besar. Berdasarkan bentuknya, delta dibedakan menjadi 4, yaitu delta runcing, delta cembung, delta pengisi estuarium, dan delta kaki burung. - Bantaran sungai, yaitu daratan yang terdapat di tengah-tengah badan sungai atau pada kelokan dalam sungai sebagai hasil pengendapan. Bantaran sungai biasa ditemui didaerah hilir sungai yang arus airnya sangat lambat sehingga dapat terjadi pengendapan. b. Sedimen Aeosil Sedimen aeosil merupakan proses pengendapan materi-materi yang dibawa atau diangkut oleh angin. Proses pengendapan batuan atau tanah banyak terjadi di daratan, misalnya gurun dan pantai. Oleh karena itu, sedimentasi aeosil disebut juga sedimentasi terestrial. Bentuk alam hasil pengendapan angin antara lain gumuk pasir (sand dunes), yaitu gundukan-gundukan pasir yang terdapat di daerah pantai atau gurun. Ukuran send dunes bermacam-macam, ada yang kecil dan ada yang besar sehingga menyerupai bukit. Di Indonesia gumuk pasir terdapat di panatai Parangtritis,
Aristo Hardinata, M.Pd. 46 Yogyakarta. Adapun bentuk-bentuk gumuk pasir antara lain meyerupai bulan sabit (barkhan) dan memanjang (whale back). c. Sedimentasi Marine Sedimentasi marine merupakan pengendapan materi hasil abrasi di sepanjang pantai. Adapun bentuk-bentuk sedimentasinya antara lain sebagai berikut 1) Gosong, yaitu timbunan pasir hasil pengikisan oleh air laut. 2) Tombolo, yaitu gosong yang menghubungkan pulau karang dengan pulau utama. 5. Jenis pergerakan lempeng 1. Pergerakan Lempeng Divergen Lempeng divergen yaitu area pertemuan antar lempeng yang bergerak saling menjauh, sehingga pada model pertemuan ini akan terbentuk lapisan asthenosphere yang baru dan menyebabkan makin meluasnya area dari lempeng tersebut. Ada 2 (dua) macam kejadian lempeng divergen, bisa terjadi antara 2 (dua) lapisan oceanic asthenosphere yang bertemu pada lantai dasar samudera sehingga terbentuk muka laut yang baru. Tempat pertemuan dua batas lempeng dengan tipe Lempeng divergen biasa disebut seafloor spreading atau spreading centre. Contohnya terdapat pada pertemuan antara lempeng Amerika Utara dan lempeng Eurasia di Samuera Antartika, sedangkan tipe lempeng divergen yang terjadi antara dua lempeng benua menyebebkan terjadinya rekahan yang cukup besar pada daratan dan rekahan itu menjadi terus meluas setiap tahunnya, sebagai contoh yang terjadi di Afrika Timur yang dikenal sebagai Great Rift Valley. 2. Pergerakan Lempeng Konvergen Pergerakan Lempeng kovergen yaitu daerah pertemuan lempeng yang bergerak saling mendekati sampai akhirnya bertumbukan hingga menyebabkan salah satu dari lempeng akan tersubduksi ke dalam mantel dan mengakibatkan berkurangnya area dari lempeng tersebut.Ada 3 model dari tipe lempeng konvergen, yaitu : 1) Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng samudera yang mengakibatkan salah satu lempeng akan tersubduksi ke arah mantel sehingga pada daerah pertemuan tersebut akan terbentuk daerah kepulauan yang terdiri
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 47 dari gunung-gunung laut dan pertemuan lempeng yang seperti ini biasanya terjadi daerah laut dalam dengan kedalaman lebih dari 11000 meter, contohnya adalah rangkaian kepulauan yang dipenuhi gunung api sepanjang Mariana Trench di bagian barat Samudera Pasifik. 2) Model yang kedua dari tipe lempeng kovergen adalah pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng benua yang mengakibatkan lempeng samudera tersubduksi ke arah mantel dan menyebabkan terbentuknya gununggunung api aktif di daratan benua. Pada daerah tipe konvergen seperti ini yang memiliki aktivitas seismik yang cukup tinggi, bahkan kebanyakan gelombang Tsunami yang terjadi akibat aktivitas seismik pada tipe ini yang ditimbulkan dari gempa-gempa besar yang dapat memicu terjadinya Tsunami. Contoh tipe ini terdapat di daerah zona penyusupan di sepanjang pantai barat sumatera dan di sepanjang pantai selatan Jawa. 3) Model terakhir dari tipe ini adalah pertemuan antara lempeng benua dengan lempeng benua yang mengakibatkan terjadinya lipatan yang semakin lama areanya semakin luas dan semakin tinggi, sebagai contoh adalah pembentukan pegunungan Himalaya dan daerah dataran tinggi Tibet. F. BATUAN BEKU Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari pembekuan magma yang terjadi didalam bumi maupun dipermukaan bumi. Pada pengertian di atas kita temukan istilah magma, lalu muncullah pertanyaan apa itu magma, apa itu lava dan lahar?. Magma adalah benda cair, panas, pijar yang bersuhu diatas 10000C. Lava adalah magma yang sudah muncul ke permukaan. Lahar adalah lava yang bercampur dengan gas, meterial piroklastik,air, tanah, tumbuhan dll 1 lahar ini bercampur dengan semua yang dilaluinya. 1. Batuan Beku Dalam Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yangberagam, tergantung pada kondisi magma dan batuan disekitarnya. Magma dapat menyusup padabatuan disekitarnya, atau menerobos melalui rekahan-rekahan pada batuan sekelilingnya. Adapun jenis – jenis dari batuan beku dalam, yaitu:
Aristo Hardinata, M.Pd. 48 a. BATOLIT, merupakan tubuh batuan beku dalam (pluton) yang paling besar dimensinya. Bentuknyatidak beraturan, memotong lapisan-lapisan batuan yang diterobosnya. Kebanyakan batolitmerupakan kumpulan massa dari sejumlah tubuh-tubuh intrusi yang berkomposisi agak berbeda.Perbedaan ini mencerminkan bervariasinya magma pembentuk batolit. Beberapa batolit mencapailebih dari 1000 km panjangnya dan 250 km lebarnya. Dari pengukuran geofisika dan penelitian padabeberapa batolit yang tersingkap dipermukaan, diperkirakan tebalnya antara 20 sampai 30 km.Batolit tidak terbentuk oleh magma yang menyusup dalam rekahan, karena tidak ada rekahansebesar dimensi batolit. Dan karena besarnya batolit dapat mendorong batuan diatasnya. b. STOCK, seperti batolit, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan batolit,tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batolit atau bagian atas batolit yang tereros. c. DIKE, atau korok, disebut juga gang, merupakan salah satu batuan intrusi yang dibandingkan denganbatolit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotongstruktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya. d. VOLCANIC NECK, (jenjang volkanik), adalah pipa gunung api dibawah kawah, yang mengalirkanmagma ke kepundan. Kemudian setelah batuan yang menutupi disekitarnya tererosi, maka batuanbeku yang bentuknya kurang lebih silindris dan menonjol dari topografi sekitarnya ini disebut jenjang volkanik. e. SILL, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yangditerobosnya. Berbentuk tabular dengan sisi-sisinya sejajar. f. LAKOLIT, sejenis dengan sill merupakan intrusi yang sejajar dengan perlapisan batuan yangditerobosnya. Dibedakan dengan sill karena bentuk bagian atasnya, batuan yang diterobosnyamelengkung atau cembung keatas, membentuk kubah landai. Sedangkan bagian bawahnya miripdengan sill. g. LOPOLIT, bentuknya mirip dengan lakolit, hanya bagian atas dan bawahnya cekung keatas Batuan beku dalam selain mempunyai berbagai bentuk tubuh intrusi, juga terdapat jenis batuanberbeda, berdasarkan pada komposisi mineral pembentuknya.
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 49 2. Batuan Beku Luar Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui rekahan atau lubang kepundan gunung apisebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan ekstrusif. Keluarnya magmadi permukaan bumi melalui rekahan dinamakan erupsi linier atau fissure eruption. Pada umumnyamagma basaltik yang viskositasnya rendah dapat mengalir disekitar rekahannya, menjadi hamparanlava basalt, disebut plateau basalt. Sebagai halnya batuan beku dalam, batuan beku luar juga terdapat dalam beberapa jenis, yaitu riolitdan dasit, andesit, basalt dan berbagai batuan piroklastik. Dalam Klasifikasi Batuan Beku.termasukdalam kelompok batuan afanitik.Kenyataan bahwa kecepatan pendinginan magma mempengaruhi besar butir dapat dipergunakansebagai cara sederhana untuk membedakan batuan beku dalam dari batuan beku luar. Apabila batuan beku memperlihatkan butiran-butiran kasar (coarse grains) maka batuan tersebut batuan intrusif. Dan sebaliknya, bila berbutir halus ( fine grains) maka batuan ekstrusif. 3. Klasifikasi Batuan Beku a. BATUAN FANERITIK Batuan dengan tekstur ini butiran mineralnya dapat dilihat langsung tanpa mikroskop, memperlihatkan butiran lebih halus. 1) GRANIT dan batuan lain yang setara membentuk kerak benua, sedangkan basalt membentuk kerak samudra. 2) DIORIT, mempunyai tektur mirip granit tetapi komposisinya tidak sama. Mineral utamanya adalahNa-plagioklas feldspar, sedangkan kwarsa dan Kfeldspar merupakan mineral minor. 3) GABBRO, teksturnya berbutir kasar, mirip dengan granit, tetapi komposisi utamanya adalah piroksen dan Ca-plagioklas. Olivin terdapat sebagai mineral minor. Warna gabro hijau tua, abu-abutua atau hitam. Gabro merupakan material utama bagian bawah kerak samudra, dan juga pada beberapa bagian kerak benua tua. 4) PERIDOTIT, hampir seluruhnya terdiri dari mineral olivin dan piroksen, sangat jarang dijumpai diataspermukaan bumi.
Aristo Hardinata, M.Pd. 50 b. BATUAN AFANITIK Batuan ini dapat diartikan butiran – butiran mineralnya dapat dilihat dengan mata telanjang. 1) BASALT, adalah batuan beku luar, yang khas bertekstur afanitik, berbutir halus sampai sangat halus.Biasanya berwarna gelap, terjadi dari pendinginan pada bagian dalam aliran lava. Komposisiutamanya Ca-plagioklas dan piroksen, sedangkan olivin atau amfibol hanya sedikit. 2) ANDESIT, terdiri dari Na-plagioklas, piroksen dan amfibol. Umumnya mengandung kwarsa sedikitatau sama sekali tidak ada. Kenampakannya mirip dengan diorit dan bertekstur porfiritik, denganfeldspar dan mineralmineral ferro dan magnesium sebagai fenokrist. Andesit merupakan tipe lavayang banyak dijumpai setelah basalt dan sering terdapat sepanjang batas benua atau di bagiandalam benua. 3) RIOLIT, berkomposisi sama dengan granit, biasanya mengandung fenokrist feldspar, kwarsa ataumika, tetapi belum dapat disebut porfiritik. Riolit dan andesit sukar dibedakan tanpa mikroskop, dandisatukan dalam kelompok felsite (kelompok batuan bertekstur afanitik dan berwarna terang. 4. Struktur Batuan Beku a. BLOK LAVA, yang di Hawaii dikatakan lava aa, adalah aliran lava yang permukaannya sangat kasar,berbentuk bongkah-bongkah. Pada saat mengalir permukaannya yang berhubungan langsungdengan amosfir sudah membeku, sedangkan didalam yang panas dan cair masih mengalir. Akibatnyabagian yang membeku pecah-pecah dan terbawa mengalir sebagai bongkah-bongkah. b. LAVA TALI, (ropy lava), dikatakan lava Pahoehoe di Hawaii, merupakan aliran lava yangpermukaannya halus dan dilihat dari atas berbentuk seperti pilinan tali. Bagian depannya membulat,memnajang kebelakang, bergaris tengah sampai beberapa meter. Dan saling tumpang tindih, miriptali yang besar. c. LAVA BANTAL, sesuai dengan namanya, aliran lava ini bentuknya menyerupai bantal yang tumpangtindih. Sering dijumpai bersamaan dengan batuan sedimen marin sehingga disimpulkan terbentuk dibawah permukaan air.
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 51 5. Batu Sedimen Batuan sedimen termasuk dalam batuan sekunder karena material pembentuknya merupakan hasildari aktivitas kimia dan mekanik denudasi terhadap batuan yang sudah ada. Yang diendapkan darilarutan atau suspensi dalam air atau udara pada suhu dan tekanan normal. Endapannya adalah hasilrombakan dan hancuran batuan kerak bumi, terdiri dari fragmen batuan , mineral dan berbagaimaterial lainnya, ditransport oleh angin atau air dan diendapkan di lekukanlekukan didarat atau dilaut. Material sedimen dapat berupa : Fragmen dari batuan yang sudah ada dan mineral-mineral. Misalnya kerikil di sungai, pasir di pantaidan lumpur di laut atau danau. Material organik, seperti terumbu koral di laut, sisa-sisa cangkang organisme air dan vegetasi dirawa-rawa. Hasil penguapan dan proses kimia, garam didanau payau dan kasium karbonat di laut dangkal. 6. Litifikasi Dan Diagnesia LITIFIKASI (lithification dari kata kerja to lithify , yang berarti menjadi batu) adalah proses dimanasedimen baru yang urai ( unconsolidated ) perlahan-lahan berubah menjadi batuan sedimen. Selamalitifikasi terjadi perubahan-perubahan. Keseluruhan perubahan, secara kimia, fisika dan biologi yangmempengaruhi sedimen sejak diendapkan, selama dan setelah litifikasi disebut sebagai digenesa (diagegsis ). KOMPAKSI, Beban akumulasi sedimen atau material lain menyebabkan hubungan antar butirmenjadi lebih lekat dan air yang dikandung dalam ruang poripori antar butir tedesak keluar. Dengandemikian volume batuan sedimen yang terbentuk menjadi lebih kecil, namun sangat kompak. SEMENTASI, Dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, material yang terlarut didalamnyamengendap dan merekat (menyemen) butiran-butiran sedimen. Material semennya dapatmerupakan karbonat (CaCO3), silika (SiO2), oksida (besi) atau mineral-mineral lempung. Proses-proses ini mengakibatkan porositas sedimen menjadi lebih kecil dari material semula. REKRISTALISASI, Saat sedimen terakumulasi, mineral-mineral yang kurang stabil mengkristalkembali atau rekristalisasi, menjadi yang stabil. Proses ini umumnya terjadi pada batugampingterumbu yang porous. Mineral aragonit (bahan
Aristo Hardinata, M.Pd. 52 struktur kerangka koral hidup), lama kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk polimorfnya, kalsit. 7. Klasifikasi Batuan Sedimen a. Batuan Sedimen Klastik Batuan sedimen klastik atau disebut juga batuan sedimen detritus, terdiri dari fragmen berbagaiukuran. Butiran yang besar disebut fragmen dan “diikat” oleh massa butiran -butiran yang lebihhalus, yang dinamakan matriks. Dan dikelompokkan berdasarkan besar butir komponenmaterialnya, menjadi: 1) RUDACEOUS, adalah Batuan sedimen yang terdiri dari fragmen berbutir kasar atau fragmen batuan. Batuan yangtermasuk adalah konglomerat dan breks. 2) KONGLOMERAT, ( conglomerate ) adalah hasil litifikasi campuran kerakal, pasir, lanau dan lumpur (mud) Fragmennya berukuran dari kerikil sampai bongkah yang merupakan pecahan batuan yangsudah ada (tua),dan bentuknya membulat (rounded). Sedangkan matriksnya yang berada diantara fragmen umumnya terdiri dari fragmen mineral. 3) BREKSI ( breccia ) serupa dengan konglomerat tetapi bentuk fragmennya menyudut ( angular tidak membulat,). 4) ARENASEOUS (arenaceous) Batuan yang didominasi oleh material berukuran pasir, terdiri dari batupasir, arkosedan graywacke. 5) BATU-PASIR (sandstone ) terdiri dari material yang terutama berukuran butir pasir (1/16 sampai 2mm), meskipun ada partikel yang lebih besar atau lebih kecil (misalnya batu pasir kerikilan atau batu pasir lanau). 6) ARGILLACEOUS,Komposisinya terdiri dari lempung seluruhnya atau yang persentasi kandungan lempungnya tinggi.Istilah argillaceous juga dipergunakan sebagai kata sifat untuk menamakan batuan yangmengandung lempung. Contohnya adalah serpih. b. Batuan Sedimen Nonklastik Batuan sedimen nonklastik adalah, atau kimiawi dan organik terbentuk oleh proses imia atau proses biologi. 1) SEDIMEN SILIKAAN (SILICEOUS), Banyak endapan silikaan berbentuk koloid; lainnya terbentuk melalui proses-proses kimia. Beberapa endapan ini
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 53 mengendap langsung dari air, lainnya terbentuk melalui proses rekristalisasi dalam sedimen selama konsolidasi. Acuan yang pasti untuk membedakan cara terjadinya kedua endapan ini sedikit sekali. Yang sering dijumpai berupa nodul-nodul atau konkresi dalam lapisan-lapisanbatugamping. Banyak nodul yang materialnya silikaan ini berintikan fossil. Hal ini menunjukkanbahwa terjadinya melalui proses sekunder. 2) SEDIMEN KARBONATAN (CORBONCEOUS), Sedimen nonklastik yang terdiri terutama dari mineral kalsium karbonat, kalsit (CaCO3). Batuan sedimen karbonatan yang banyak dijumpai adalah batu gamping atau limestone. Tebalnya sampairatusan meter dan beberapa kilometer persegi luasnya. Kebanyakan batuan ini dikelompokkandalam batuan organik. Didalam air laut mengandung banyak ion-ion kasium dan karbonat. 3) ENDAPAN ORGANIK, Sedimen nonklastik lainnya adalah yang terbentuk dari sisa-sisa mikro organisme yang hidupnyaterapung di laut. Setelah mati, sisanya atau bagian kerasnya tenggelam dan terakumulasi didasarlaut membentuk sedimen lumpur (muddy sediment ) yang dinamakan ooze laut dalam (deep-seaooze). Jika terdiri terutama dari karbonat, disebut calcareous ooze. 4) DIATOME, Tumbuhan silisous yang juga berukuran mikro. Bentuknya bermacam-macam, ada yang sepertibatang, membulat dan melingkar. Hidupnya terapung dipermukaan laut, dan terkonsentrasi dalam jumlah yang luar biasa besarnya. 5) BATU GAMPING FOSSILAN, Pada umumnya batu gamping yang dibentuk oleh material yang berasal dari bahan organik,termasuk yang terdiri dari cangkang binatang laut. Komposisi cangkang ( shell ) ini dari mineral kalsityang diambil dari larutan air laut, tempat hidupnya. 8. Struktur Batuan Sedimen Susunan partikel-partikel dalam lapisan sedimen merupakan informasi penting mengenai kondisisedimentasi. Kebanyakan sedimen ditransport oleh arus yang akhirnya secara bertahap diendapkan,sehingga ciri utama batuan sedimen adalah berlapis. a. Lapisan Bersusun
Aristo Hardinata, M.Pd. 54 Jika dalam suspensi mengandung berbagai ukuran partikel, yang terendapkan terlebih dahulu adalahpartikel terbesar, disusul yang lebih kecil dan seterusnya. Partikel yang sangat halus mungkin masihdalam suspensi dan akan mengendap beberapa lama kemudian. Hasilnya adalah endapan yangsusunan partikelnya mengecil keatas. Pemilahan partikel tergantung pada besar butir. Susunandemikian dapat pula terjadi akibat melemahnya kecepatan arus. Saat arus melemah, partikel yangberat atau besar akan mengendap lebih dulu dan selanjutnya. b. Lapisan Silang – Siur Lapisan ini terdiri dari butiran lebih besar dari lanau dan merupakan hasil dari arus turbulen dalamaliran (sungai), angin atau gelombang laut. Sepanjang arus bergerak maju, material yang dibawanyacenderung terkumpul sebagai bukitbukit, pegunungan atau timbunan dalam bentuk riak (riple), gelombang atau punggungan (dune), yang perlahan-lahan bergerak maju searah arus. Partikelpartikel terkumpul pada bagian depan lereng, berupa lapisan-lapisan miring antara 300 sampai 350. Arah kemiringan lapisan silang siur menunjukkan arah arus saat pengendapan terjadi. 9. Batuan Metamorf a. Faktor Yang Mempengaruhi Proses Metamorf 1. Pengaruh cairan terhadap reaksi kimia Pori-pori pada batuan sedimen atau batuan beku terisi oleh cairan, yang merupakan larutan dari gas-gas, garam dan mineral yang terdapat pada batuan yang bersangkutan. Pada suhu tinggi cairanintergranular ini lebih bersifat uap dari pada cair, dan mempunyai peran penting dalammetamorfisme. Dibawah suhu dan tekanan yang tinggi terjadi pertukaran unsur dari larutan kemineralmineral dan sebaliknya. Fungsi cairan ini merupakan media transport dari larutan ke mineraldan sebaliknya, sehingga mempercepat proses metamorfisme. Dan jika tidak ada larutan atau sadikitsekali, maka metamorfisme berlangsung lambat, karena perpindahannya melalui diffusi antarmineral yang padat. 2. Suhu dan tekanan
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 55 Batuan apabila dipanaskan, pada suhu tertentu akan membentuk mineral mineral baru, yang hasilakhirnya adalah batuan metamorf. Sumber panasnya berasal dari panas dalam bumi. Batuan dapatterpanaskan oleh timbunan ( burial ) atau oleh terobosan batuan beku. Tekanan dalam proses metamorfisme bersifat sebagai stress, mempunyai besaran serta arah.Tekstur batuan metamorf memperlihatkan bahwa batuan ini terbentuk dibawah differensial stress,atau tekanannya tidak sama besar dari segala arah. 3. Waktu Dalam percobaan di laboratorium memperlihatkanbahwa dibawah tekanan dan suhu tinggi serta waktu reaksi yang lama menghasilan kristal yangbesar. Dan dalam kondisi sebaliknya dihasilkan kristal yang kecil. Dengan demikian untuk sementaraini disimpulkan bahwa batuan berbutir kasar merupakan hasil metamorfisme dalam waktu yangpanjang serta suhu dan tekanan tinggi. Sebaliknya yang berbutir halus, waktunya pendek serta suhudan tekanan rendah. 4. Pengaruh terhadap tekstur Apabila prosesnya terus berlangsung, mineral-mineral pipih misalnya mika dan khloritmulai berkembang dan tumbuh berorientasi, yang lembaranlembarannya berarah tegak lurus stressmaksimum. Lembaran-lembaran mika baru yang sejajar ini membentuk tekstur planar yang disebut foliasi ( foliation), berasal kata folium (bahasa Latin) yang berarti daun. Batuan yang berfoliasicenderung mudah pecah sebagai lembaran. 5. Slaty Cleavage Dan foliasinya disebut slaty cleavage , yang dapat diartikan belahanbelahan tipis. Batuan metamorfderajat rendah cenderung untuk pecah-pecah menurut belahan-belahan ini. 6. Skistositas Pada metamorfisme derajat menengah dan derajat tinggi, besar butir mineral-mineralnyaberkembang sehingga butirannya dapat dilihat tanpa alat. Foliasi batuan metamorf berbutir kasardisebut skistositas (schistosity ), yang berasal dari bahasa Latin schistos yang berarti mudahterkelupas menurut lembaran-lembaran (cleave). Tekstur ini terbentuk akibat kesejajaran
Aristo Hardinata, M.Pd. 56 butiranmineral-mineral besar serta pipih dan yang permukaannya tidak perlu planar. b. Jenis batuan Metamorf 1. Dari Serpih dan Mudstone a) Batusabak (Slate), Baik serpih maupun mudstone umumnya terdiri dari mineral kuarsa, berbagai mineral lempung,kalsit dan mungkin juga felspar. Metamorfisme derajat rendah menjadikannya batusabak atau slate.Pada kondisi ini muskovit dan atau chlorit mengkristal b) Filit (Phylite), Batuannya disebut filit, berasal dari phyllon, bahasa Yunani yang berarti daun. Pada batusabak butirmika yang tumbuh tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi pada filit cukup besar sehingga.dapat dilihat. c) Sekis, Apabila metamorfisme terus meningkat, maka terben-tuklah batuan berbutir sedang sampai kasaryang dinamakan sekis. Mineral-mineralnya cukup besar sehingga dapat dilihat tanpa alat danmembentuk struktur planar yang jelas, karena tatanannya yang tumpang tindih dan subparallel. 2. Dari Basalt a) Sekis Hijau Bila basalt mengalami metamorfisme dimana H2O dapat masuk dalam batuan, maka terbentuklahhimpunan mineral-mineral yang hidrous. Pada derajat rendah, terbentuklah himpunan mineralseperti khlorit, plagioklas, epidot dan kalsit. Hasilnya setingkat dengan derajat batusabak (slate),akan tetapi penampilannya beda, menunjukkan adanya foliasi seperti filit. Dan memperlihatkanwarna yang khas, hijau, karena mengandung khlorit, dan dinamakan sekis hijau. b) Amfibolit dan granulit Apabila sekis hijau sampai pada metamorfose derajat menengah, khlorit digantikan oleh amfibol danhasil batuannya kebanyakan berbutir kasar dan disebut amfibolit. Pada amfibolit terdapat jugafoliasi, tetapi diabaikan karena pada umumnya tidak ada mineral-mineral mika dan khlorit. Padaderajat paling tinggi, amfibol digantikan piroksen. Dan batuannya berfoliasi, dinamakan granulit.
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 57 3. Daru Batu Gamping dan Batu pasir a) Marmer Marmer terdiri dari butir-butir kalsit, berbutir kasar, kristalin dan saling mengunci. Saat rekristalisasi batu gamping, bidang perlapisan, fossil dan segala ciri batuan sedimen sebagian besar hilang. Hasilakhirnya adalah batuan berbesar butir seragam, dengan tekstur tersendiri, seperti gula. b) Kuarsit Kuarsit terjadi dari batupasir yang rongga-rongga antar butir aslinya terisi silika dan rekristalisasimassa seluruhnya. Kadang-kadang masih terlihat samar-samar gambaran butiran-butiran sedimendahulu, namun bagaimanapun juga rekristalisasi telah mengubah seluruh struktur butiran semula. G. Pengertian Vulkanisme Vulkanisme adalah semua gejala yang berhubungan dengan gunung api sebagai akibat dari adanya aktivitas magma di dalam bumi. Gerakan magma itu terjadi karena magma mengandung gas yang merupakan sumber tenaga magma untuk menekan batuan yang ada di sekitarnya. Magma adalah batuan cair pijar bertemperatur tinggi yang terdapatdi dalam kulit bumi, terjadi dari berbagai mineral dan gas yang terlarut di dalamnya. Magma terjadi akibat adanya tekanan didalam bumi yang amat besar, walaupun suhunya cukup tinggi,tetapi batuan tetap padat. Jika terjadi pengurangan tekanan,misalnya adanya retakan, tekanannya pun akan menurun sehinggabatuan tadi menjadi cair pijar atau disebut magma. Magma bisa bergerak ke segala arah, bahkan bisa sampai kepermukaan bumi. Jika gerakan magma tetap di bawah permukaan bumi disebut intrusi magma. Sedangkan magma yang bergerak danmencapai ke permukaan bumi disebut ekstrusi magma. Ekstrusi magma inilah yang menyebabkan gunung api atau disebut juga vulkan. Intrusi magma tidak mencapai ke permukaan bumi. Mungkin hanya sebagian kecil intrusi magma yang bisa mencapai ke permukaan bumi. Namun intrusi magma bisa mengangkat lapisan kulit bumi menjadi cembung hingga membentuk tonjolan berupa pegunungan. Secara rinci, adanya intrusi magma (atau disebut plutonisme) menghasilkan bermacam-macam bentuk.
Aristo Hardinata, M.Pd. 58 1. Batolit adalah batuan beku yang terbentuk di dalam dapur magma, sebagai akibat penurunan suhu yang sangat lambat. 2. Lakolit adalah magma yang menyusup di antara lapisan batuan yang menyebabkan lapisan batuan di atasnya terangkat sehingga menyerupai lensa cembung, sementara permukaan atasnya tetap rata. 3. Keping intrusi atau sill adalah lapisan magma yang tipis menyusup di antara lapisan batuan. 4. Intrusi korok atau gang adalah batuan hasil intrusi magma memotong lapisan-lapisan litosfer dengan bentuk pipih ataulempeng. 5. Apolisa adalah semacam cabang dari intrusi gang namun lebih kecil. 6. Diatrema adalah batuan yang mengisi pipa letusan,berbentuk silinder, mulai dari dapur magma sampai kepermukaan bumi. Jika aktvitas magma mencapai ke permukaan bumi, maka gerakan ini dinamakan ekstrusi magma. ekstrusi magma adalahproses keluarnya magma ke permukaan bumi. 4kstrusi magmainilah yang menyebabkan ter&adinya gunung api. 4kstrusi magmatidak hanya ter&adi di daratan tetapi &uga bisa ter&adi di lautan magmatidak hanya ter&adi di daratan tetapi &uga bisa ter&adi di lautan. 9lehkarena itu gunung berapi bisa ter&adi di dasar lautan. 1. Ekstruksi Magma Secara umum ekstruksi magma dibagi dalam tiga macam yaitu: a. Ekstrusi linier, terjadi jika magma keluar lewat celah-celah retakan atau patahan memandang sehingga membentuk deretan gunung berapi. Misalnya gunung Api Laki di Eslandia,dan deretan gunung api di Jawa Tengah dan Jawa Timur. b. Ekstrusi areal, terjadi apabila letak magma dekat dengan permukaan bumi, sehingga magma keluar meleleh dibeberapa tempat pada suatu areal tertentu. Misalnya Yellow Stone National Park di Amerika Serikat yang luasnya mencapai 10.000 km persegi. c. Ekstrusi sentral, terjadi magma keluar melalui sebuah lubang (saluran magma) dan membentuk gunung-gunung yang terpisah. Misalnya gunung krakatau, gunung vesucius dan lain-lain. Berdasarkan sifat erupsi dan bahan yang dikeluarkannya, ada 3 macam gunung berapi sentral, yaitu:
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 59 1. Gunung api perisai. Gunung api ini terjadi karena magma yang keluar sangat encer. Magma yang encer ini akan mengalir ke segala arah sehingga membentuk lereng sangat landai. Ini berarti gunung ini tidak menjulang tinggi tetapi melebar. Contohnya: gunung Maona loa dan Maona kea dikepulauan hawaii. 2. Gunung api maar. Gunung api ini terjadi akibat adanya letusan eksplosif. Bahan yang dikeluarkan relatif sedikit,karena sumber magmanya sangat dangkal dan sempit. Gunung api ini biasanya tidak tinggi, dan terdiri dari timbunan bahan padat (Eflata) Di bekas kawahnya seperti sebuah cekungan yang kadang-kadang terisi air dan tidak mustahil menjadi sebuah danau. Misalnya Danau Klakah di Lamongan atau Danau Eifel di Prancis 3. Gunung api strato. 2unung api ini terjadi akibat erupsi campuran antara eksplosif dan efusif yang bergantian secara terus menerus. Hal ini menyebabkan lerengnya berlapis-lapis dan terdiri dari bermacam-macam batuan. Gunung api inilah yang paling banyak ditemukan di dunia termasuk di Indonesia. Misalnya gunung Merapi, semeru, merbabu, kelud, dan lain lain. 2. Material Hasil Vulkanisme Sesuai wujudnya,ada tiga jenis bahan atau material yang dikeluarkan oleh adanya tenaga vulkanisme. Material tersebut adalah material padat, cair, dan gas. a. Benda padat (efflata) adalah debu, pasir, lapili (batu kerikil) b. Benda cair (effusive) adalah bahan cair yang dikeluarkan oleh tenaga vulknisme, yaitu lava, lahar panas, lahar dingin. Lava adalah magma yang keluar ke permukaan bumi. Lahar panas adalah lahar yang berasal dari letusan gunung berapi yang memiliki danau kawah (kaldera). Contoh kaldera yang terkenal diindonesia adalah kawah Bromo. Lahar dingin adalah lahar yang berasal dari bahan letusan yang sudah mengendap, kemudian mengalir deras menuruni lereng gunung. c. Benda gas (ekshalasi) adalah bahan gas yang dikeluarkan oleh tenaga vulkanisme antara lain solfatar, fumarol, dan mofet. Solfatar adalah gas hydrogen sulfide (H2S) yang keluar dari suatu lubang yang terdapat digunung berapi. Fumarol adalah uap air panas. Mofet adalah gas asam arang (CO2), seperti yang terdapat di Gunung Tangkuban Perahu dana Dataran rendah Dieng.
Aristo Hardinata, M.Pd. 60 3. Tipe Letusan Gunung Api a. Tipe Hawaii Tipe gunung api ini dicirikan dengan lavanya yang cair dan tipis, dan dalam perkembangannya akan membentuk tipe gunung api perisai. Tipe ini banyak ditemukan pada gunung api perisai dihawaii seperti dikilauea dan Maunaloa. Contoh letusan tipe hawai di indonesia adalah pembentukan plato lava di kawasan Dieng Jawa Tengah. b. Tipe Stomboli Tipe ini sangat khas untuk gunung Stromboli dan beberapa gunung api lainnya yang sedang meningkat kegiatannya.Magmanya sangat cair, ke arah permukaan sering dijumpai letusan pendek yang disertai ledakan. Bahan yang dikeluarkan berupa abu,bom, lapilli dan setengah padatan bongkah lava. Contoh letusan tipe Stromboli di Indonesia adalah gunung Aaung di Jawa. Sifat semburan Gunung Aaung menyemburkan lava tipe baraltik, namun terdapat erupsi-erupsi pendek yang bersifat eksplosif menyemburkan batuan-batuan piroklastik tipe bom dan lapili. c. Tipe vulkano Tipe ini mempunyai ciri khas yaitu pembentukan awan debu berbentuk bunga kol, karena gas yang ditembakkan ke atas meluas hingga jauh di atas kawah. Tipe ini mempunyai tekanan gas sedang dan lavanya kurang begitu cair. Di samping mengeluarkan awan debu, tipe ini juga menghasilkan lava. Berdasarkan kekuatan letusannya tipe ini dibedakan menjadi tipe vulkano kuat (gunung Vesuvius dan gunung Etna) dan tipe Vulkano lemah (gunung Bromo dan gunung Aaung). Peralihan antara kedua tipe ini juga dijumpai di indonesia misalnya gunung Kelud dan Anak gunung Bromo. d. Tipe Merapi Dicirikan dengan lavanya yang cair-kental. Dapur magmany arelatif dangkal dan tekanan gas yang agak rendah. Contoh letusan tipe Merapi di Indonesia adalah Gunung Merapi di Jawa Tengah dengan awan pijarnya yang tertimbun di lerengnya menyebabkan aliran lahar dingin setiap tahun. Contoh yang lain adalah Gunung galunggung di jawa barat. e. Tipe Perret (Tipe Plinian)
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 61 Letusan gunung api tipe perret adalah mengeluarkan lava cair dengan tekanan gas yang tinggi. Kadang-kadang lubang kepundan tersumbat, yang menyebabkan terkumpulnya gas dan uap di dalamtubuh bumi, akibatnya sering timbul getaran sebelum terjadinya letusan. Setelah meletus material-material seperti abu, lapili, dan bom terlempar dengan dahsyat ke angkasa. Contoh letusan gunung api perret di Indonesia adalah Gunung Krakatau yang meletus sangat dahsyat pada tahun 1837, sehingga gunung Krakatau iu sendiri lenyap dari permukaan laut, dan mengeluarkan semburan abu vulkanik setinggi 5 km. f. Tipe Pelle Gunung api tipe ini menyemburkan lava kental yang menguras di leher, menahan lalu lintas gas dan uap. Hal itulah yang menyebabkan mengapa letusan pada gunung api tipe ini disertai dengan guncangan-guncangan bawah tanah dengan dahsyat untuk menyemburkan uap-uap gas, abu vulkanik, lapili,dan bom. Contoh letusan gunung api tipe pelle di Indonesia adalah gunung Kelud di Jawa Timur. 4. Gejala Pravulkanik Gejala pravulkanik atau ciri-ciri gunung api akan meletus antara lain sebagai berikut: a. Temperatur di area sekitar kawah mengalami peningkatan. b. Banyak sumber-sumber air atau mata air yang mulai mengering. c. Sering terjadi (terasa) adanya gempa. d. Banyak binatang-binatang dari puncak gunung yang turun ke daerah kaki gunung. e. adanya suara gemuruh dari dalam gunung 5. Gejala Pascavulkanik Setelah gunung api beristirahat atau bahkan mati, kadang-kadang masih terdapat gejala yang menunjukkan sisa aktivitas vulkanisme. Gejala itu dinamakan gejala pascavulkanik, gejala tersebut antara lain: a. munculnya sumber air panas, seperti yang terdapat di Cipanas dan Ciater di Jawa Barat, dan Baturaden di Jawa Tengah. b. Munculnya sumber air mineral, yaitu sumber air yang mengandung larutan mineral. Air dari tempat ini sering kali dijadikan obat karena mengandung belerang. Contohnya Maribaya dan Sangkanurip di Jawa Barat, c. Munculnya geiser, yaitu sumber air panas yang memancar berkala, seperti yang ditemukan di Cisolok dan Kamojang jawa barat dan The old faithful geiser yang terkenal di Yellow Stone National Park Amerika Serikat, dan
Aristo Hardinata, M.Pd. 62 d. Munculnya sumber gas (ekhalasi), antara lain sumber ga sbelerang yang disebut solfatara yang terdapat di Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Sumber gas uap air atau zat lemas (N2) disebut fumarol antara lain terdapat di Kamojang Jawa Barat, dan Dataran Tinggi Dieng Jawa Tengah. Sumber gas asam arang (CO2 atau CO) yang disebut mofet. 6. Bencana Dan Manfaat Keberadaan Gunung Api Bencana yang ditimbulkan gunung api antara lain sebagaiberikut: a. Bahaya langsung, berupa letusan yang disertai hamburan abu, bom, batu apung, aliran lumpur dan lava. b. Bahaya tidak langsung, merupakan bencana yang terjadi karena adanya aktivitas gunung api, misalnya gelombang pasang (tsunami), gempa vulkanik, perubahan muka tanah ,hilangnya sumber air tanah dan sebagainya. c. Munculnya gas-gas yang berbahaya seperti asam sulfida(H2S), sulfur dioksida (SO2), dan monoksida (CO). d. Bahaya lanjutan seperti perubahan mutu lingkungan fisik (gerakan tanah, longsor, guguran batuan, dan lainya). e. Letusan besar sebuah gunung berapi dapat menyebabkan jatuhnya korban jiwa dan hilangnya harta benda bagi penduduk daerah disekitarnya. f. Letusan gunung berapi dapat menimbulkan banjir lahar, baik lahar panas maupun lahar dingin. Lahar ini dapat merusak semua benda disekiar daerah yang dilaluinya. Manfaat dari gunung api anatara lain: a. Sumber mineral, daerah mineralisasi dan potensi air tanah merupakan aspekaspek positif yang dapat dimanfaatkan dari adanya aktiviasi gunung api. b. Daerah tangkapan hujan c. Daerah pertanian yang subur d. Daerah obsek wisata e. Sumber energi 7. Gejala Vulkanisme Dan Morfologi Permukaan Bumi Orogenesa dan Epirogenesa merupakan suatu kegiatan yang membentuk permukaan bumi. Daerah rangkaian pegunungan yang dibentuk oleh proses orogenesa. Stille (1940) dalam Aizwar dkk menyatakan bahwa hubungan antara
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 63 tektonik dengan gejala perobosan diikuti oleh kegiatan magmatis yang dihasilkan batuan yang tidak harus sama untuk setiap jenis dan jenjang orogenesa. Didaerah rantai dipegunungan yang diakibatkan oleh proses orogenesa, disamping batuan sedimen dan malihan akan diemukan pula batuan hasil letusan gunung api yang beragam komposisinya. Masing-masing fase orogenesa mempunyai karakter yang berbeda-beda pada setiap kegiatannya. Ada kegiatan magmatis yang menghasilkan batuan beku, baik batuan beku dalam maupun batuan beku luar yang bersifat basa maupun sangat basa, menghasilkan batuan (garbo, basalt, periodotit). Sehingga pada fase ini terjadi kegiatan yang bersifat initiale vulkanismu. Pada fase pengangkatan yang diberengi dengan pelipatan pada jenjang tektogenesa terjadi gejala vulkanisme dalam menghasilkan batuan beku berkomposisi asam hingga menengah seperti (granit, granodiorit, tanolit). Gejala yang terakhir dapat dilihat didaerah pegunungan lipatan yang telah terbentuk. Dimana deretan gunng api kuarter muncul didaerah rangkaian pegunungan yang melingkari sirkum fasifik dan mediteranian. Konsep lempeng tektonik, pada intinya menjelaskan bahwa kulit bumi terdiri dari beberapa bagian lempeng yang kokoh yang bergerak satu dengan yang lainnya, lempeng-lempeng yang kokoh saling bergerak yang masing-masing disebut lempeng samudra dan lempeng benua yang berbeda sifatnya. Apabila kedua lempeng tersebut bergerak saling mendekat, maka umumnya lempeng samudra akan tertekuk ke bawah lempeng benua hingga jauh kedalam lapisan atmosfer. Tugas Harian 1. Buatlah resume tentang Litosfer dari chapter Litosfer e-book ini? 2. Sintesis 2 artikel yang terkait dengan materi Litosfer? Praktikum Sederhana 1. Amati minimal 10 batuan yang anda temukan di sekitar lingkungan anda dan klasifikasikan jenis batuannya?
Aristo Hardinata, M.Pd. 64 4 Tata Surya A.Asal Mula Tata Surya Tata surya terdiri dari sebuah bintang yang disebut matahari dan semua objek yang mengelilinginya. Objek-objek tersebut termasuk 8 buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, meteor, aasteroid, komet, planet-planet kerdil/katai dan satelit-satelit alami. Tata surya dipercaya terbentuk semenjak 4,6 miliyar tahun yang lalu dan merupakan hasil penggumpalan gas dan debu di angkasa yang membentuk matahari dan kemudian planet-planet yang mengelilinginya. Tata surya terletak di tepi galaksi bima sakti dengan jarak sekitar 2,6 x 1017 km dari pusat galaksi, atau sekitar 25.000 hingga 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Tata surya mengelilingi pusat galaksi Bima sakti dengan kecepatan 220 km/detik, dan dibutuhkan waktu 225-250 juta tahun untuk sekali mengelilingi pusat galaksi. Dengan umur tata surya yang sekitar 4,6 miliyar tahun, berarti tata surya kita telah mengelilingi pusat galaksi sebanyak 20-25 kali semenjak terbentuk. Tata surya dikekalkan oleh pengaruh gaya gravitasi matahari dan sistem yang setara tata surya, yang mempunyai garis pusat setahun kecepatan cahaya, ditandai adanya taburan komet yang disebut awan Oort. Selain itu juga terdapat awan Oort berbentuk piring di bagian dalam tata surya yang dikenali sebagai awan Oort dalam. Disebabkan oleh orbit planet yang membujur, jarak dan kedudukan matahari berubah mengikuti kedudukan planet di orbit. Diduga kelahiran planet dari wujud yang sama dengan matahari atau planet lahir dari matahari. Fakta menunjukkan bahwa planet-planet terletak pada bidang yang mendekati datar. Banyak hipotesis tentang asal usul Tata Surya telah dikemukakan para ahli, beberapa di antaranya adalah:
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 65 1. Teori Nebula Teori nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula KantLaplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling Matahari. Akibat gaya gravitasi, gasgas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka. Teori Kabut (Nebula) menceritakan kejadian tersebut dalam 3 (tiga ) tahap : a. Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar b. Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari c. Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari. Kelebihan teori nebula/teori kabut : Teori ini berhasil menjelaskan bahwa tata surya datar, orbit ellips planet mengelilingi matahari hampir datar. Kelemahan teori nebula/teori kabut :
Aristo Hardinata, M.Pd. 66 a. James Clerk Maxwell dan Sir James Jeans menunjukkan bahwa massa bahan dalam gelang-gelang tak cukup untuk menghasilkan tarikan gravitasi sehingga memadat menjadi planet. b. F. R. Moulton pun menyatakan bahwa teori kabut tidak memenuhi syarat bahwa yang memiliki momentum sudut paling besar haruslah planet bukan matahari. Teori kabut menyebutkan bahwa matahari yang memiliki massa terbesar akan memiliki momentum sudut yang paling besar. Berbagai Modifikasi Teori Nebula Astronom Jerman C. von Weizsaeckar memperkenalkan hipotesis nebulanya pada tahun 1940-an. Dia berpendapat bahwa suatu lapisan materi bersifat gas pernah muncul dan keluar sampai jauh sekali dari garis khatulistiwa matahari di jaman purba. Sebagian besar lapisan ini terdiri dari unsur ringan hidrogen dan helium. Akhirnya, tekanan panas dan radiasi matahari menghilangkan sebagian besar hidrogen dan helium serta meninggalkan unsur-unsur yang lebih berat. Unsur-unsur yang lebih berat itu secara bertahap berkumpul dalam suatu deretan konsentris yang berbentuk seperti ginjal. Deretan massa ini menarik bahan-bahan lain yang terdapat di ruang angkasa dan berkembang menjadi planet. 2. Teori Planetisimal Sekitar tahun 1900 seorang astronom yang bernama Forest Ray Moulton dan seorang ahli geologi yang bernama T.C. Chamberlin ( dari Universitas Chicago ), mengemukakan suatu teori baru yang mereka namakan hipotesis planetesimal. Planetesimal adalah benda padat kecil yang mengelilingi suatu inti yang bersifat gas. Menurut Moulton dan Chamberlin, sebuah bintang yang menembus ruang angkasa dengan cepat berada dekat sekali dengan matahari kita. Daya tarik yang makin meninggi antara kedua bintang itu menyebabkan bintang yang satu menaikkan pasang besar di bagian gas panas bintang yang lain. Pada saat pasang matahari yang disebabkan oleh tarikan bintang yang lewat menjadi bertambah besar, massa gas terlempar dari matahari dan mulai mengorbit. Beberapa diantaranya mengikuti bintang lain ketika bintang itu meluncur ke ruang angkasa, sedangkan yang lain tertahan oleh daya tarik matahari yang mulai bergerak mengelilingi benda alam itu. Pasang matahari menurun kembali bila bintang lain itu mulai mejauh. Massa gas yang terlempar dari matahari maupun dari suatu jalan yang teratur dari sekeliling matahari. Ketika massa gas menjadi dingin, gas itu berubah bentuknya menjadi cairan yang lama-kelamaan menjadi massa pada kecil.
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 67 Pecahan-pecahan yang disebut planetesimal tarik-menarik dan akhirnya membentuk planet. 3. Teori Pasang Surut Bintang Gambar 4.1. Teori Pasang Surut Sir James Jeans (1877 – 1946) dan Harold Jeffrey (1891) keduanya ilmuwan dari Inggris menyatakan teori pasang surut gas, yaitu adanya sebuah bintang yang besarnya hampir sama dengan matahari melintas mendekati matahari, sehingga mengakibatkan terjadinya pasang gas (terlepasnya sebagian massa matahari berbentuk seperti cerutu) karena daya tarik bintang yang melintas dan massa tersebut bergerak mengelilingi matahari. Dalam proses mengelilingi matahari massa tersebut mengalami perpecahan menjadi butiran besar dan kecil. Butiran besar dapat menarik butiran kecil dan bergabung membentuk gumpalan gas di sekitar matahari. Gumpalan inilah yang menjadi planetplanet sebagai anggota tata surya 4. Teori Kondensasi Teori Hipotesis kondensasi ini dikemukan oleh GP. Kuiper (seorang astronom Belanda) pada tahun 1950. Dalam teori ini menyatakan bahwa sistem tata surya itu ternyata pada mulanya berupa bola kabut raksasa. Dan di dalam Kabut itu terdiri dari debu, es, dan gas. Bola kabut ini selanjutnya berotasi sehingga bagian yang ringan mudah terlempar ke luar, sedangkan bagian yang berat berkumpul di pusatnya. Lama-kelamaan bola kabut ini membentuk sebuah cakram, perputarannya pun semakin cepat, dan suhunya pun semakin bertambah. Akhirnya, cakram itu kembali berbentuk bola gas yang
Aristo Hardinata, M.Pd. 68 cukup solid hingga terbentuklah Matahari. Bagian tepi cakram yang berupa gas dan debu mulai bertarikan dan membentuk suatu gumpalan. Selanjutnya, gumpalan tersebut terlepas dari Matahari dan menyebar ke sekitarnya. Gumpalan-gumpalan itu disebut protoplanet. Protoplanet lambat laun makin dingin dan padat sehingga membentuk planet. Protoplanet tetap berotasi di orbitnya dan sambil berotasi dia juga berevolusi mengelilingi Matahari. 5. Teori Bintang Kembar Gambar 4.2. Teori Bintang Kembar Hipotesis bintang kembar dikemukakan oleh Fred Hoyle pada tahun 1956. Hipotesis ini menyatakan bahwa pada awalnya tata surya berupa dua bintang yang berukuran hampir sama dan letaknya berdekatan. Dari kedua bintang tersebut, dengan salah satunya belum stabil. Pada bintang yang tidak stabil ini suatu saat terjadi reaksi yang sangat cepat sehingga menghasilkan energi berupa panas, dan akhirnya bintang tersebut meledak menjadi serpihan-serpihan kecil. Serpihan-serpihan tersebut terperangkap oleh gaya gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai bergerak mengelilinginya. Karena adanya gaya gravitasi serpihan yang letaknya berdekatan bergabung sedikit demi sedikit dan akhirnya membentuk planet, dan terbentuklah susunan tata surya. 6. Teori Big Bang Gagasan big bang didasarkan atas alam semesta yang berasal dari keadaan panas dan padat yang mengalami ledakan dahsyat dan mengembang. Semua galaksi di alam semesta akan memuai dan menjauhi pusat ledakan. Pada model Big Bang, alam semesta berasal dari ledakan sebuah konsentrasi materi tunggal beberapa 1010 tahun yang lalu
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 69 secara terus menerus berekspansi sehingga pada keadaan yang lebih dingin (pergeseran merah galaksi) seperti sekarang. Beberapa helium yang ditemui dalam bintang-bintang sekarang kemungkinan berasal dari reaksi nuklir dalam bola api kosmik yang padat. George Gamow (fisikawan) mengkaji model asal alam semesta ini dan menghitung ledakan yang menghasilkan sejumlah besar letupan foton-foton. Ia memprediksi foton ini, tergeser merah oleh ekspansi alam semesta yang diamati sekarang sebagai foton-foton radio dan temperatur 3 K merupakan penjelasan yang baik sebagai radiasi latar (background radiation) yang ditemukan oleh Arno Penzias dan Robert Wilson di Amerika tahun 1965. Gambar 4.3. Teori Bigbang Radiasi latar gelombang mikro dari berbagai arah diantariksa juga diukur oleh para ilmuwan lain yang memperoleh 2,9 K yaitu temperatur terendah yang mungkin terjadi radiasi termal suatu benda. Fakta menunjukkan bahwa alam semesta mengembang pada kecepatan yang meningkat dengan jarak. Karena cahaya galaksi yang lebih jauh tergeser merah lebih besar maka ia terlihat pada bumi kurang energik dari pada jika ia tidak tergeser merah (foton merah kurang energik daripada foton biru). Dengan memakai konstanta Hubble 100 km/s per megaparsek, diperoleh bahwa pada jarak 3.000 megaparsek, kecepatan resesi (pergeseran merah) adalah 3 x 105 kilometer per sekon, sama dengan kecepatan cahaya. Jadi galaksi yang berjarak lebih dari 3.000 megaparsek (horison alam semesta yang dapat diamati) tidak pernah terlihat. Galaksi mengandung hidrogen sekitar tiga kali lebih banyak daripada Helium. Pengamatan ini dapat dijelaskan sebagai akibat dari pendinginan alam semesta setelah dentuman besar. Diatas temperatur 10 milyar (1010) derajat, netron dan proton terlepas bebas dari intinya. Begitu alam semesta menjadi dingin, neutron dan proton bergabung membentuk inti helium pada 10 milyar derajat, menyisakan kelebihan proton sebagai inti
Aristo Hardinata, M.Pd. 70 hidrogren, bersesuaian dengan rasio massa hidrogen terhadap helium sebesar tiga berbanding satu. Berdasarkan Teori Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran yang dilakukannya tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalangumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet kita. Planet bumi. Tapi tahun 1948, George Gamov muncul dengan gagasan lain tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti yang „seharusnya ada‟ ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut „radiasi latar kosmis‟, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang. Dalam perkembangannya, planet bumi terus mengalami proses secara bertahap hingga terbentuk seperti sekarang ini. Ada tiga tahap dalam proses pembentukan bumi, yaitu: a. Awalnya, bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau perbedaan unsur. b. Pembentukan perlapisan struktur bumi yang diawali dengan terjadinya diferensiasi. Material besi yang jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan bergerak ke permukaan. c. Bumi terbagi menjadi lima lapisan, yaitu inti dalam, inti luar, mantel dalam, mantel luar dan kerak bumi.
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 71 7. Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory) Teori ini pertama kali pada tahun 1948 yang diusulakan oleh H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge. Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak ada akhirnya. Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara terus menerus datang membentuk atom-atom hedrogen dalam angkasa yang membentuk galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya. Teori keadaan tetap ini berlawanan sekali dengan teori big bang. Dalam teori ini, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori tetap, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasadi antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hedrogen. Yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi. Sampai sekarang belum ada model yang benar-benar tepat untuk menggambarkan masa depan alam semesta. Pertanyaan-pertanyaan kita sekarang tentang suatu hal pada akhirnya memang akan terjawab, tetapi setelah itu akan selalu muncul pertanyaanpertanyaan baru. Demikianlah yang terjadi jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas. Seringkali kita mencapai suatu pertanyaan yang mendasar sekali, yang akhirnya membuat hati kita kagum, heran, takzim, sampai pada suatu perenungan betapa luar biasa Kuasa Tuhan di alam semesta ini. B.Model Skala Tata Surya 1. Model Geosentris Lebih dari 2000 tahun yang lalu telah diterima model sistem matahari geosentris yang dikemukakan oleh ahli astronomi Yunani kuno, Hipparchus pada tahun 140 SM (sebelum masehi). Dalam model geosentris dikemukakan bahwa Matahari, bintang, planet dan bulan bergerak mengelilingi bumi. Teori ini kemudian dikembangnkan oleh Claudius Ptolemaeus sekitar tahun 150 SM yang disebut teori Ptolemaeus. 2. Model Heliosentris Ahli astronomi Yunani, Aristarchus (310 - 230 SM), pernah menyarankan bahwa matahari mungkin berada pada pusat alam semesta dan bumi mengitarinya. Konsep heliosentris ini belum mendapat tempat dalam bidang astronomi. Baru pada
Aristo Hardinata, M.Pd. 72 tahun 1543 terjadi revolusi ilmiah besar-besaran karena Copernicus (1473 - 1543) mengganti model Geosentris dengan model Heliosentris yang lebih sederhana. Teori heliosentris muncul tahun 1540 dan dikemukakan oleh astronom Polandia, Nicolaus Copernicus. Copernicus mempertanyakan apakah Bumi berotasi dan berevolusi? Karena ia tidak mendapatkan jawaban yang memuaskan dari teori geosentris, maka ia mengemukakan teori heliosentris, bahwa Matahari merupakan pusat alam semesta. Pada zaman itu, alam semesta dan tata surya masih belum mendapatkan perbandingan jelas hingga zaman modern. Teori menjadi bahan ejekan karena bila Bumi berputar, mengapa manusia tidak jatuh dari Bumi? Jawabannya ditemukan oleh Galileo dan Newton. Teori heliosentris muncul tahun 1540 dan dikemukakan oleh astronom Polandia, Nicolaus Copernicus. Copernicus mempertanyakan apakah Bumi berotasi dan berevolusi? Karena ia tidak mendapatkan jawaban yang memuaskan dari teori geosentris, maka ia mengemukakan teori heliosentris, bahwa Matahari merupakan pusat alam semesta. Pada zaman itu, alam semesta dan tata surya masih belum mendapatkan perbandingan jelas hingga zaman modern. Teori menjadi bahan ejekan karena bila Bumi berputar, mengapa manusia tidak jatuh dari Bumi? Jawabannya ditemukan oleh Galileo dan Newton yang terkenal dengan gaya gravitasi Bumi. Hukum Bode Untuk menentukan jarak planet dari Matahari, ada sebuah metode sederhana yang dikenal dengan hukum Titius – Bode. Metode ini ditemukan oleh seorang astronom Jerman yang bernama Johann Daniel Titius pada tahun 1766 dan diperkenalkan oleh rekannya pada tahun 1772, yaitu Johann Elert Bode. Tuliskan sebuah deret 0,3,6,12,24, dan seterusnya, kemudian tambahkan setiap bilangan dengan 4. Hasilnya bagikan dengan 10. Secara matematis, hukum Titius – Bode ini dapat kita tuliskan dengan persamaan sebagai berikut: r = (n+4)/10 ; n = 0,3,6,12,24, dengan n = deret bilangan r = jarak planet dari Matahari dalam satuan AU matahari-dan-planet-planet-yang-mengelilinginya-beserta-lintasan-orbit. Jika kita perhatikan, 7 angka pertama dari deret Titius – Bode , akan menghasilkan nilai yang hampir mendekati (0,4; 0,7; 1,0; 1,6; 2,8; 5,2; 10,0) dengan nilai sesungguhnya jarak Planet Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, dan Saturnus dari Matahari
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 73 (0,39; 0,72; 1,0; 1,52; 5,20; 9,54). Pada nilai 2,8, dikemudian hari, para astronom menemukan sabuk asteroid yang jarak sebenarnya adalah antara 2,2 sampai 3,3 AU dari Matahari. 3. Model Skala Planet Gambar 4.4. Tata Surya Planet dalam bahasa Yunani artinya pengembara, karena kedudukan planet selalu berubah-ubah, tidak bisa menetap. Planet merupakan benda langit yang tidak memancarkan cahaya sendiri, melainkan hanya memantulkan cahaya dari matahari. Planet adalah benda langit yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut: a. mengorbit mengelilingi bintang atau sisa-sisa bintang, b. mempunyai massa yang cukup untuk memiliki gravitasi tersendiri agar dapat mengatasi tekanan rigid body sehingga benda angkasa tersebut mempunyai bentuk kesetimbangan hidrostatik (bentuk hampir bulat), c. tidak terlalu besar hingga dapat menyebabkan fusi termonuklir terhadap deuterium di intinya; dan telah "membersihkan lingkungan" (clearing the neighborhood; mengosongkan orbit agar tidak ditempati benda-benda angkasa berukuran cukup besar lainnya selain satelitnya sendiri) di daerah sekitar orbitnya. Berdasarkan definisi di atas, maka dalam sistem Tata Surya terdapat delapan planet. Planet diambil dari kata dalam bahasa Yunani Asteres Planetai yang artinya Bintang Pengelana. Dinamakan demikian karena berbeda dengan bintang biasa, Planet dari waktu ke waktu terlihat berkelana (berpindah-pindah) dari rasi bintang yang satu ke rasi bintang yang lain. Perpindahan ini (pada masa sekarang) dapat dipahami karena planet beredar mengelilingi matahari. Namun pada zaman Yunani Kuno yang belum mengenal konsep heliosentris, planet dianggap sebagai representasi
Aristo Hardinata, M.Pd. 74 dewa di langit. Pada saat itu yang dimaksud dengan planet adalah tujuh benda langit: Matahari, Bulan, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus. Astronomi modern menghapus Matahari dan Bulan dari daftar karena tidak sesuai definisi yang berlaku sekarang. Menurut IAU (Persatuan Astronomi Internasional), terdapat delapan planet dalam sistem Tata Surya: 1. Merkurius; 2. Venus; 3. Bumi; 4. Mars; 5. Yupiter; 6. Saturnus; 7. Uranus; 8. Neptunus Urutan planet-planet tersebut dimulai dari yang paling dekat terhadap matahari. Garis edar anggota tata surya mengelilingi matahari disebut orbit. Anggota tata surya selain mengelilingi matahari, juga berotasi pada sumbunya masing-masing. Di antara orbit Mars dan Yupiter terdapat planet-planet kecil yang sangat banyak, yang dinamakan asteroid dan planetoid. Daerah lintasan utama asteroid dinamakan sabuk asteroid atau asteroid belt. Planet-planet anggota tata surya dapat dikelompokkan berdasarkan orbitnya serta ukuran dan massanya. 1.Berdasarkan letak peredarannya dengan bumi sebagai acuan, planet-planet dibedakan sebagai berikut. a) Planet Inferior Yaitu planet yang peredarannya terletak diantara matahari dan bumi. Yang termasuk planet inferior adalah Merkurius dan Venus. b) Planet Superior Yaitu planet yang peredarannya terletak di luar peredaran bumi. Yang termasuk planet superior adalah Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto. 2. Berdasarkan letak peredaran asteroid, planet-planet dibedakan sebagai berikut: a) Planet Dalam (inner planet) Yaitu planet yang peredarannya antara matahari dan asteroid. Yang termasuk planet golongan ini adalah : markurius, venus, Bumi, dan Mars. b) Planet luar (outer planet)
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 75 Yaitu planet yang peredarannya di luar asteroid. Yang termasuk planet golongan ini adalah: Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. 3. Berdasarkan ukuran dan massa planet jika di banding dengan Bumi, planet dikelompokan menjadi: a). Planet terestrial Yaitu planet yang memiliki ukuran dan masa lebih kecil atau sama dengan bumi. Masa jenisnya rata-rata 3,8-5,5 g/cm3. Yang termasuk planet ini adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, dan Pluto. b). Planet Jovian Yaitu planet yang ukuran dan massanya jauh lebih besar dari pada bumi dengan massa 13-320 kali massa bumi. Massa jenis rata-ratanya 0,7-2,2 g/cm3. Atmosfer produksinya adalah H2, CH4, dan NH3. Yang termasuk planet jovian adalah Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. C.Karakteristik Planet dalam Tata Surya 1. Merkurius Merkurius adalah planet di terkecil di dalam tata surya dan juga yang terdekat dengan Matahari dengan kala revolusi 88 hari. Kecerahan planet ini berkisar diantara -2 sampai 5,5 dalam magnitudo tampak namun tidak mudah terlihat karena sudut pandangnya dengan matahari kecil (dengan rentangan paling jauh sebesar 28,3 derajat. Merkurius hanya bisa terlihat pada saat subuh atau maghrib. Tidak begitu banyak yang diketahui tentang Merkurius karena hanya satu pesawat antariksa yang pernah mendekatinya yaitu Mariner 10 pada tahun 1974 sampai 1975. Mariner 10 hanya berhasil memetakan sekitar 40 sampai 45 persen dari permukaan planet. Mirip dengan Bulan, Merkurius mempunyai banyak kawah dan juga tidak mempunyai satelit alami serta atmosfir. Merkurius mempunyai inti besi yang menciptakan sebuah medan magnet dengan kekuatan 0.1% dari kekuatan medan magnet bumi. Suhu permukaan dari Merkurius berkisar antara 90 sampai 700 Kelvin (-180 sampai 430 derajat selsius).
Aristo Hardinata, M.Pd. 76 2. Venus Pada awalnya Venus pernah diduga sebagai salah satu bintang. Orang-orang Yunani purba melihat planet terang yang indah, dan mereka menamakannya Venus atau dewi cinta. Setelah bulan, Venus adalah benda angkasa paling terang di langit malam. Karena ukurannya hampir sama dengan bumi, sampai abad XX para astronom memperkirakan bahwa planet ini serupa dengan bumi. Hasil penyelidikan bahwa atmosfir di Venus terdiri atas campuran karbon dioksida dan asam sulfat yang mematikan sehingga tidak memungkinkan adanya kehidupan di planet Venus. Venus adalah planet terdekat kedua dari matahari setelah Merkurius. Planet ini memiliki radius 6.052 km dan mengelilingi matahari dalam waktu 225 hari. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen, sehingga hampir tidak mungkin terdapat kehidupan. Arah rotasi Venus berlawanan dengan arah rotasi planet planet lain. Selain itu, jangka waktu rotasi Venus lebih lama daripada jangka waktu revolusinya dalam mengelilingi matahari. Kandungan atmosfernya yang pekat dengan CO2 menyebabkan suhu permukaannya sangat tinggi akibat efek rumah kaca. Atmosfer Venus tebal dan selalu diselubungi oleh awan. Pakar astrobiologi berspekulasi bahwa pada lapisan awan Venus termobakteri tertentu masih dapat melangsungkan kehidupan. 3. Bumi Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer. Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70°C hingga 55°C bergantung pada iklim setempat. Sehari di dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 77 jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer. Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi. Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 Km2 . 4. Mars Mars adalah planet terdekat keempat dari Matahari. Namanya diambil dari nama Dewa Yunani kuno untuk perang. Namun planet ini juga dikenal sebagai planet merah karena penampakannya yang kemerah-merahan. Lingkungan Mars lebih bersahabat bagi kehidupan dibandingkan keadaan Planet Venus. Namun begitu, keadaannya tidak cukup ideal untuk manusia. Suhu udara yang cukup rendah dan tekanan udara yang rendah, ditambah dengan komposisi udara yang sebagian besar karbondioksida, menyebabkan manusia harus menggunakan alat bantu pernafasan jika ingin tinggal di sana. Misi-misi ke planet merah ini, sampai penghujung abad ke-20, belum menemukan jejak kehidupan di sana, meskipun yang amat sederhana. Planet ini memiliki 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Planet ini mengorbit selama 687 hari dalam mengelilingi matahari. Planet ini juga berotasi. Kala rotasinya 24,62 jam. Dalam mitologi Yunani, Mars identik dengan dewa perang, yaitu Aries, putra dari Zeus dan Hera. Di planet Mars, terdapat sebuah fitur unik di daerah Cydonia
Aristo Hardinata, M.Pd. 78 Mensae. Fitur ini merupakan sebuah perbukitan yang bila dilihat dari atas nampak sebagai sebuah wajah manusia. Banyak orang yang menganggapnya sebagai sebuah bukti dari peradaban yang telah lama musnah di Mars, walaupun di masa kini, telah terbukti bahwa fitur tersebut hanyalah sebuah kenampakan alam biasa. 5. Yupiter Yupiter atau Jupiter adalah planet terdekat kelima dari matahari setelah Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Yupiter merupakan planet terbesar dalam sistem tata surya kita. Strukturnya sebagian besar terdiri atas gas, terutama hydrogen dan helium. Di bawah kumpulan awan tekanannya sangat besar, sehingga hidrogen dimampatkan dalam bentuk cairan dan ke bawah menjadi hydrogen logam. Planet ini menyebarkan lebih banyak radiasi panas daripada menerima radiasi dari matahari. Jarak rata-rata antara Jupiter dan Matahari adalah 778,3 juta km. Jupiter adalah planet terbesar dan terberat dengan diameter 14.980 km dan memiliki massa 318 kali massa bumi. Periode rotasi planet ini adalah 9,8 jam, sedangkan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Di permukaan planet ini terdapat bintik merah raksasa. Atmosfer Jupiter mengandung hidrogen (H), helium (He), metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21oC. Seperti planet lain, Jupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons). 6. Saturnus Saturnus adalah sebuah planet yang terletak di tata surya dimana planet ini terkenal sebagai planet bercincin. Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari. Karena itulah, Saturnus tampak tidak terlalu cerah dari Bumi. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus, dan Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berevolusi, Saturnus juga berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit. Saturnus memiliki kerapatan yang rendah karena sebagian besar zat penyusunnya berupa gas dan cairan. Inti Saturnus diperkirakan terdiri dari batuan padat. Atmosfer Saturnus tersusun atas gas amonia dan metana. Hal ini tentu tidak memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus. Cincin Saturnus sangat unik. Terdapat beribu-ribu cincin yang mengelilingi planet ini. Bahan pembentuk cincin ini masih belum diketahui. Para ilmuwan berpendapat, cincin itu tidak mungkin
E-Book Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa 79 terbuat dari lempengan padat karena akan hancur oleh gaya sentrifugal. Namun, tidak mungkin juga terbuat dari zat cair karena gaya sentrifugal akan mengakibatkan timbulnya gelombang. Jadi, sejauh ini, diperkirakan yang paling mungkin membentuk cincin-cincin itu adalah bongkahan-bongkahan es meteorit. Hingga 2006, Saturnus diketahui memiliki 56 buah satelit alami. Tujuh diantaranya cukup masif untuk dapat runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasinya sendiri. Mereka adalah Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius), dan Iapetus. 7. Uranus Uranus adalah planet terjauh ke-7 dari Matahari setelah Saturnus, ditemukan pada 1781 oleh William Herschel (1738-1822). Perhitungan cermat orbit Uranus menyimpulkan bahwa planet ini ada yang mengganggu. Kemudian Neptunus ditemukan pada Agustus 1846. Penemuan Neptunus ternyata tidak cukup menjelaskan gangguan orbit Uranus. Uranus memiliki jarak dengan Matahari sebesar 2875 juta km. Uranus memiliki diameter mencapai 51.118 km dan memiliki massa 14,54 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adalah 17,25 jam, sedangkan periode revolusi adalah 84 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna hijau dan biru. Uranus memiliki 18 satelit alami, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon. 8. Neptunus Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) jika ditinjau dari Matahari Neptunus memiliki jarak rata-rata dengan Matahari sebesar 4.450 juta km. Neptunus memiliki diameter mencapai 49.530 km dan memiliki massa 17,2 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adalah 16,1 jam., sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan terdapat lapisan tipis silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid, dan Larissa. Tugas Harian 1. Buatlah resume tentang Tata surya berdasarkan chapter pada e-book ini? 2. Sintesis 2 artikel yang membahas tentang perkembangan ilmu tata surya? Praktikum Sederhana 1. Amati dan gambar pergeseran dan bentuk Bulan dalam waktu satu bulan kedepan dan jelaskan berdasarkan teori yang sudah saudara pelajari?
Aristo Hardinata, M.Pd. 80 Daftar Pustaka Handoko. 1994. Klimatologi Dasar Landasan Pemahaman Fisika Atmosfer dan Unsur – Unsur Iklim. Jakarta : PT. Dunia Pustaka Jaya. HK, Bayong Tjasyono. 2004. Klimatologi. Bandung: Penerbit ITB Kartasapoetra, Ance Gunarsih. 2004. Klimatologi Pengaruh Iklim. Jakarta: PT Bumi Aksara Lakitan, B. 1994. Dasar Klimatologi. Jakarta : PT. Ragagrafindo Persada. Santoso. 2007. Dasar Dasar Klimatologi. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada. Tjasyono,Bayong. 2006. Meteorologi Indonesia I : Karakteristik dan Sirkulasi Atmosfer. Jakarta.. BMKG Tjasyono, bayong. 2003. Geosains. Bandung: ITB Tim listafariska. 2006. Udara dan Air. Jakarta: Listafariska Putra