¨ALAM SEMESTA & TATA SURYA¨
Disusun oleh :
KELOMPOK II
Fakultas Hukum
Dosen Pengasuh : Isramilda, SSi, MSi
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan atas rahmat Tuhan Yang Maha Esa, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “ALAM SEMESTA & TATA SURYA¨, untuk memenuhi kebutuhan mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar, Semester IV, Fakultas Hukum, Universitas Batam.
Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada Ibu Isramilda, SSi, MSi selaku dosen pembimbing mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar, yang sangat membantu dan memberikan bimbingan, sehingga makalah ini tersusun.
Kami menyadari makalah ini masih banyak kekurangan dan perlu penyempurnaan lagi. Untuk itu kami sangat mengharapkan bantuan kritik dan saran dari semua pihak untuk penyempurnaan makalah ini.
Batam, Maret 2009
KELOMPOK II
Penulis
- i -
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar …………………………………………………… i
Daftar Isi ………………………………………………………….... ii
BAB I PENDAHULUAN
1. Latar Belakang.............................................................. 1
2. Tujuan Penulisan.......................................................... 1
3. Ruang Lingkup Penulisan............................................. 1
BAB II PEMBAHASAN
1. Ruang Lingkup IPA..................................................... 2
2. Alam Semesta............................................................. 5
3. Bumi............................................................................. 12
4. Penemuan Terkini Mengenai Tata Surya..................... 16
BAB III PENUTUP
Kesimpulan & Saran ................................................... 18
- ii -
BAB I
PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
Kegiatan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berawal dari pengamatan dan pencatatan baik terhadap gejala-gejala alam pada umumnya maupun percobaan-percobaan yang dilakukan dalam laboratorium. Dari hasil pengamatan atau observasi ini manusia berusaha untuk merumuskan konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum dan teori.
Jika dilihat dari arah prosesnya maka dalam hal ini eksperimen mendahului teori. Proses IPA tidak berhenti disini tetapi dari hasil IPA yang berupa konsep, hukum dan teori ini maka terbuka kesempatan untuk diuji kebenarannya. Demikian proses IPA berlangsung terus sehingga selalu terdapat mekanisme kontrol, bersifat terbuka untuk selalu diuji kembali dan bersifat kumulatif. Pengetahuan yang diperoleh selalu bertumpu di atas dasar-dasar sebelumnya dalam kerangka yang bersifat kumulatif, sehingga karenanya bersifat konsisten dan sistematis.
IPA berkembang secara dinamis. Proses IPA yang dinamis ini oleh karena menggunakan metode keilmuan di mana peranan teori dan eksperimen saling memperkuat. Keuntungan dari IPA yang dinamis ini adalah perkembangan IPA yang pesat bahkan dalam jangka waktu yang singkat. Kemajuan IPA ini mendukung perkembangan teknologi yang pada gilirannya dapat menaikkan kesejahteraan manusia.
2. TUJUAN PENULISAN
Semoga dengan penulisan makalah ini kita dapat memperoleh gambaran yang lebih mendalam mengenai salah satu ruang lingkup IPA yaitu tentang “Alam Semesta, Tata Surya dan Teori terbentuknya Bumi¨.
3. RUANG LINGKUP PEMBAHASAN
Tulisan ini memfokuskan pada topik permasalahan mengenai salah satu ruang lingkup IPA yaitu, ¨Alam Semesta, Tata Surya dan Teori terbentuknya Bumi¨. Dalam makalah ini akan mengupas sejauh mana hubungan dari topik makalah tersebut, sehingga kita dapat mengetahui dengan jelas sejarah dan perkembangan mengenai topik yang disajikan dan menjadikan nilai tambah dalam pelajaran mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar.
- 1 -
BAB II
PEMBAHASAN
1. RUANG LINGKUP ILMU PENGETAHUAN ALAM (NATURAL SCIENCE)
Ilmu Pengetahuan Alam atau Ilmu Alamiah (Natural Science) adalah suatu ilmu yang membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan merupakan ilmu pengetahuan teoritis yang diperoleh/disusun dengan cara yang khusus yaitu dengan melakukan observasi eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian seterusnya kait mengkait antara cara yang satu dengan yang lain. Cara ini dikenal dengan metode ilmiah yang pada dasarnya merupakan suatu cara yang logis untuk memecahkan suatu masalah tertentu.
Sejak digunakannya metode ilmiah didalam penelitian ilmiah, dimulailah IPA modern yang kemudian berkembang sangat pesat. Perintis-perintis IPA modern mempunyai andil besar dalam mengembangkan ilmu ini sesuai dengan bidangnya masing-masing sebagai berikut :
a. Ilmu Kimia (Chemistry)
Suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda hidup dan tidak hidup dari aspek susunan materi dan perubahan-perubahan yang bersifat tetap. Kimia secara garis besar dibagi menjadi Kimia Anorganik dan Kimia Organik. Kedua bagian itu pada dasarnya membahas dasar keseluruhan, kemudian diikuti dengan analisis kualitatif dan kuantitatif.
Baru pada akhir abad ke-17 ilmu kimia berkembang sebagai suatu ilmu pengetahuan setelah Antoine Lauzent Lavoisier lewat “Metode Ilmiah' melakukan pengamatan, menghubungkan kenyataan-kenyataan, mengemukakan perkiraan, menguji perkiraan dengan percobaan-percobaan selanjutnya dan akhirnya menarik kesimpulan melalui penyelidikannya secara kuantitatif pembakaran zat-zat seperti besi, timah dan sebagainya. Ternyata hasil pembakaran mempunyai massa lebih besar dari zat semula yang dibakar, sedangkan tekanan udara dalam tabung berkurang, berarti ada sesuatu dari udara tersebut bersenyawa dengan zat yang dibakar.
Selanjutnya ilmu pengetahuan ini berkembang deangan pesat sehingga kita dapat memperoleh hasil seperti :
- Penggunaan teknik kimia ; orang dapat mendirikan industri dasar yang menghasilkan bahan-bahan dasar untuk keperluan industri seperti asam cuka, asam nitrat, asam sulfat, dll.
- Penggunaan teknik nuklir ; Untuk membuat reaktor nuklir yang dapat menghasilkan zat-zat radioaktif, misalnya sinar rontgen, perbaikan bibit unggul.
- Penggunaan teknik mekanik ; Membuat desain bermacam-macam mesin dari instrumen yang sangat halus sampai lokomotof dan mesin-mesian yang sangat kompleks.
- 2 -
b. Ilmu Biologi (Biological Science)
Ilmu pengetahuan yang mempelajari mahluk hidup dan gejala-gejalanya. Ilmu Bilologi meliputi : Botani, Zoologi, Morfologi, Anatomi, Fisiologi, Sitologi, Histologi dan Palaentologi.
Asal Mula Kehidupan di Bumi
Sebelum abad ke-17 para ahli menganggap bahwa mahluk hidup terjadi dengan sendirinya dari mahluk tak hidup yang disebut teori generatio spotanea atau abiogenesis.
Dengan adanya renaissance, mulai timbul paham baru :
1. Francesco Redi (1626-1697), ahli Biologi dari Italia, membuktikan bahwa ulat pada bangkai berasal dari telur lalat, yang meletakkan telurnya dengan sengaja. Dari berbagai percobaan, mendapatkan peristiwa yang serupa. Ia menemukakan pendapat bahwa kehidupan berasal dari telur atau comne vivum ex ovo.
2. Lazzaro Spallanzani (1729-1799), ahli Biologi dari Italia, dengan eksperimen erhadap kaldu membuktikan bahwa jasad renik yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat setelah mendidih, maka tak terjadi pembusukan. Ia mengambil kesimpulan, bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup atau omne ovum ex vivum.
3. Louis Pasteur (1822-1895), sarjana Perancis, melanjutkan teori Spallanzani, dengan eksperimen berbagai jasad renik. Ia mendukungnya, meskipun banyak yang menentang. Kemudian menarik kesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya agar tumbuh kehidupan baru atau omne vivum ex vivum. Maka timbullah teori biogenesis.
4. Oparin (1938) sarjana Rusia, mengemukakan hipotesis bahwa ada mahluk peralihan dari makhluk tak hidup ke makhluk hidup. Hipotesiss ini berdasarkan penelitian ahli lain di bidang Ilmu Kimia. Kita telah mengetahui bahwa tubuh organisme 99% terdiri dari senyawa Karbon, Hidrogen, Oksigen dan Nitrogen.
5. Harold Urey (1893) di Amerika Serikat mengemukakan pendapat bahwa atmosfer bumi suatu waktu pernah mengandung banyak CH4 (metana), HN3 (amonia), H2 (hidrogen) dan H2O (air) dalam bentuk gas. Zat tersebut sangat mungkin bergabung membentuk ikatan organik, dimana kehidupan biasanya berlangsung. Pendapat ini dikenal dengan teori Urey.
6. Stanley Miller (1953) berhasil membuat model alat laboratorium yang sederhana untuk membuktikan teori Urey.
Ekologi
Ilmu yang mempelajari interaksi mahluk hidup dengan lingkungannya. Suatu sistem di mana terdapat keseimbangan ekologis dinamakan ekosistem yang terdiri dari :
- 3 -
a) Komponen abiotik, misalnya tanah, udara air, cahaya & suhu.
b) Komponen biotik, semua mahluk hidup yang ada di kawasan non biotik yang terdiri dari produsen, konsumen, pengurai dan rantai makanan.
Sejarah Perkembangan Mahluk Hidup
Menurut suatu teori, organisme sekarang yang beraneka ragam adalah hasil dari proses evolusi kehidupan yaitu suatu perubahan kehidupan menjadi kehidupan lainnya melalui suatu proses yang perlahan-lahan dan mungkin memakan waktu ribuan bahkan jutaan tahun.
Perbedaan mahluk hidup dengan benda mati
Makhluk hidup merupakan suatu substansi yang dapat menjalankan proses kehidupan sedangkan benda mati merupakan substansi yang tidak menjalankan proses kehidupan dengan masing-masing mempunayi ciri-ciri antara lain :
1. Makhluk hidup bergerak, benda mati tidak dapat bergerak.
2. Makhluk hidup mengadakan metabolisme, benda mati tidak dapat mengadakan metabolisme
3. Makhluk hidup dapat mempertahankan jenisnya/hidupnya, benda mati tidak.
4. Makhluk hidup tanggap terhadap rangsang, benda mati tidak.
c. Ilmu Fisika (Physics)
Ilmu fisika adalah ilmu yang mempelajari benda tidak hidup/mati dari aspek wujud dengan perubahan-perubahanyang bersifat sementara. Fisika secara klasik dibagi dalam mekanika, panas, bunyi, cahaya, gelombang, listrik, magnit, teknik mekanik, teknik sipil, teknik listrik.
Astromoni merupakan pengetahuan tertua karena seperti matahari, bulan, bintang yang demikian mudah disaksikan bersangkut paut dengan kegiatan sehari-hari. Dalam beberapa tahun terakhir ini manusia telah banyak belajar tentang antariksa, banyak informasi yang diperoleh melalui satelit. Pada tahun 1973 Skylab telah diluncurkan untuk penyelidikan ilmiah mengenai kehidupan di ruang angkasa karena pengaruh tanpa bobot akan menyebabkan pembuluh darah melembek akibat kurang penggunaannya, badan akan kekurangan cairan, kekurangan kalsium yang kan mengeraskan tulang. Untuk itu antariksawan harus bersenam 30 menit sehari. Setelah 2 minggu mengorbit jantung antariksawan mengerut 3%.
Para ilmuwan menemukan fakta dan berusaha mendefinisikan secermat mungkin melalui pengukuran berdasarkan hasil perolehan fakta yang didapat dan dibuktikan melalui eksperimen- eksperimen lebih lanjut. Seperti Maxwell mengemukakan teorinya tentang elektromagnetik, Hertz mencari gelombang radio, dll.
- 4 -
Laju perkembangan ilmiah makin lama makin cepat, sehingga manusia terus berusaha dan mencoba menjelaskan mengenai benda-benda dia alam disekelilingnya yang tidak diketahuinya.
khususnya pemahaman teori-teori tentang terbentuknya alam semesta, sistem tata surya serta pengetahuan lebih jauh tentang bumi dengan segala lapisan selubungnya.
2. ALAM SEMESTA
Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya. Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet dan galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
a. Teori Terbentuknya Alam Semesta :
(1) Teori Keadaaan Tetap (Steady-state theory)
Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam semesta terjadi pada suatu saat tertentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan diketahui kecepatan radial galaksi-galaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan bumi dari hasil pemotretan satelit, maka disimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai dengan garis spektra yang menuju merah, yang hal ini sering dikenal dengan pergeseran merah. Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi). Dengan demikian harus ada “ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan.
(2) Teori Dentuman Besar (Big-bang theory)
Teori ini dikembangkan oleh George Lemaitre. Teori ini menyatakan pada mulanya alam semesta berupa sebuah “primeval atom” yang berisi semua materi dalam keadaan yang sangat padat. Suatu ketika atom ini meledak dan seluruh materinya terlempar keruang alam semesta. Berdasarkan dari asumsi adanya massa yang sangat besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti kemudian meledak dengan hebat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Sejak
- 5 -
itulah dimulai ekspansi yang berlangsung ribuan juta tahun dan akan terus berlangsung jutaan tahun lagi. Pada suatu saat nanti ekspansi tersebut akan berakhir.
b. Teori terbentuknya Galaksi dan Tata Surya
Menurut Fowler, 12 ribu juta tahun yang lalu galaksi kita masih berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar sekali yang berada diluar angkasa. Ia bergerak perlahan mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya maka ia mengadakan kontraksi. Massa bagian luar banyak yang tertinggal pada bagian yang berkisar lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang. Gumpalan kabut yang telah menjadi bintang itupun secara perlahan mengadakan kontraksi. Energi potensialnya mereka keluarkan dalam bentuk sinar dan panas radiasi dan bintang-bintang itupun makin turun temperaturnya. Setelah berpuluh ribu juta tahun ia mempunyai bentuknya yang tetap seperti matahari.
Galaksi merupakan kumpulan 1011 atau 100 milyard bintang-bintang, salah satu diantaranya adalah Matahari atau pusat tata surya kita ini. Kumpulan bintang-bintang dan dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram. Dimana garis tengahnya mempunyai panjang 100 tahun cahaya, tebalnya 10 tahun cahaya. Matahari atau pusat tata surya kita berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.
Berdasarkan apa yang nampak dari hasil pengamatan, dapat kita bedakan adanya 3 macam galaksi :
a. Galaksi berbentuk spiral
b. Galaksi berbentuk elips
c. Galaksi berbentuk tak beraturan
Induk dari matahari kita adalah galaksi Bima Sakti (Milky Way) yang berbentuk spiral dan memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang dan masih banyak gumpalan-gumpalan kabut gas maupun galaksi kecil yang banyak jumlahnya. Galaksi Andromeda merupakan galaksi terdekat yang juga berbentuk spiral dan jauhnya 870.000 tahun cahaya. Galaksi mengadakan rotasi dengan arah berlawanan dengan jarum jam.
1) Hipotesis Nebular
Dikemukakan oleh Kant dan Laplace pada tahun 1796 yang menyatakan bahwa sistem tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas (nebule). Pada proses kondensasi ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin terbentuklah planet beserta satelitnya yang mengelilingi pusat, pusatnya itu menjadi sebuah bintang/matahari.
2) Hipotesis Planettesimal
Dikemukakan oleh Chamberlin dan Moulton. Terbentuknya planet-planet tidak harus dari satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar
- 6 -
lain yang kebetulan sedang lewat dekat bintang dimana tata surya kita merupakan bagiannya. Kabut gas dari bintang lain itu sebagian terpengaruh oleh daya tarik matahari kita dan setelah mendingin terbentuklah benda-benda yang disebut planettesimal.
(3) Teori Tidal/Teori Pasang Surut
Dikemukakan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1919). Menurut teori ini planet merupakan percikan dari matahari yang sampai kini masih nampak ada. Percikan tersebut disebut Tidal. Tidal yang besar kemudian akan menjadi planet itu disebabkan oleh adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat.
c. Sistem Tata Surya
Pada zaman Yunani kuno, seorang filsafat bernama Clausius Ptolomeus mengemukakan pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Menurut pandangan ini, matahari, bulan dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya. Pandangan Geosentris ini 14 abad lamanya dianut orang.
Pada abad ke-16, seorang ilmuwan Polandia “Nikolas Kopernikus” mengubah pandangan diatas. Menurutnya bumi adalah planet dan seperti halnya dengan planet planet yang lain, beredar mengelilingi matahari sebagai pusatnya (heliosentris). Pandangan ini didasari oleh adanya hasil pengamatan yang teliti serta perhitungan yang sistematis. Kesemuanya ini berkat bantuan teropong sebagai alat pengamat dan telah berkembangnya matematika dan fisika sebagai sarana penunjang pada masa itu.
Setelah adanya teropong dapat diamati planet-planet dan benda angkasa lain yang lebih banyak lagi seperti satelit, komet, meteor, debu dan gas antar planet. Semua benda angkasa ini beredar mengelilingi matahari sebagai pusat disebut Sistem Tata Surya.
Planet di dalam Tata Surya kita dapat dibagi menjadi 2 golongan :
1. Planet Kecil (kerdil), seperti : Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Ciri umumnya garis tengahnya kecil, tetapi padat, rapat masa rata-ratanya terletak antara 2,4 – 5,5 gram setiap sentimeter kubik, biasanya tidak berlapisan angkasa tebal. Golongan ini menempati lintasan yang dekat dengan matahari.
2. Planet Raksasa, terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Garis tengahnya jauh lebih besar dibandingkan pada golongan pertama namun kurang padat. Rapat masa sangat rendah, misalnya Saturnus antara 0,7 – 1,6 gram setiap sentimeter kubik. Lintasan golongan ini jauh dari matahari.
- 7 -
Kesamaan planet di dalam tata surya :
1. Berevolusi (beredar mengelilingi titik pusat gravitasi, dalam hal ini matahari) dan berotasi (bergasing mengelilingi pusat masa planet sendiri). Keduanya bergerak searah berlawanan dengan jarum jam jika dilihat dari kutub utara. Aturan ini hampir tidak kecualinya diikuti denga patuh, kecuali oleh beberapa satelit.
2. Bentuk lapisan planet mengelilingi matahari ataupun satelit mengelilingi planet hampir menyerupai lingkatan. Yang mengingkari hukum ini ialah Merkurius dan Pluto yang masing-masing mempunyai keeksentrikan 0,206 dan 0,247.
3. Selain lintasannya yang sepusat (konsentris) semua lintasan tersebut terdapat pada bidang edar yang satu dengan lainnya hampir berhimpitan.
b. Bagian-bagian Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari sebagai pusat dan benda-benda lain seperti planet, satelit, meteor-meteor, komet-komet, debu dan gas antar planet beredar mengelilinginya. Keseluruhan sistem ini bergerak mengelilingi pusat galaksi.
(1) Matahari
Matahari merupakan tata surya yang paling besar, dimana 89% massa tata surya terkumpul pada matahari. Matahari merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya, matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit : fotosfer, chromosfer dan corona. Pada pusat matahari suhunya mencapai jutaan derajat celcius dan tekanannya ratusan juta atmosfer. Kulit fotosfer suhunya + 60000oC dan memancarkan hampir semua cahaya.
Beberapa pendapat para ahli tentang matahari :
1. MJ. Meyer : Panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari.
2. H. Helmholz : Teori kontraksi bahwa panas berasal dari menyusutnya bola gas.
3. Dr. Bothe : Panas matahari berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi “hidrogen helium sintetis”.
Matahari sangat penting bagi kehidupan di muka bumi karena :
a. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batubara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
b. mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, bulan, tahun serta mengontrol peredaran planet lain.
c. Dengan mempelajari matahari yang merupakan bintang yang terdekat, berarti mempelajari bintang-bintang lain.
- 8 -
(2) Planet Merkurius
Merupakan planet terkecil dan terdekat dengan matahari. Merkurius tidak mempunyai satelit atau bulan, dan tidak mempunyai hawa. Planet ini mengandung albedo, yaitu perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima dari matahari sebesar 0,07. Ini berarti 0,93 atau 93% cahaya yang berasal dari matahari diserap. Garis tengahnya 4500 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan di Merkurius. Merkurius mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari dan mengelilingi matahari dalam waktu 88 hari.
(3) Planet Venus
Venus menempati urutan kedua terdekat dengan matahari, dikenal dengan Bintang Kejora yang bersinar terang pada waktu sore dan pagi hari. Mempunyai albedo 0,8 atau 20% cahaya matahari yang datang diserap. Planet ini diliputi awan tebal (atmosfer) yang mungkin terjadi dari karbon dioksida tetapi tidak mengandung uap air dan oksigen. Planet ini tidak mempunyai satelit. Venus bergaris tengah 12.320 km, Rotasi venus + 247 hari dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari.
(4) Planet Bumi
Bumi menempati urutan ketiga terdekat dengan matahari dan bergaris tengah 12.640 km. Jarak bumi dan matahari 149 juta km. Bumi mengalami rotasi 24 jam, bumi mempunyai atmosfer dan mempunyai sebuah satelit yaitu bulan. Bumi mengadakan revolusi selama 365 ¼ hari. Massa jenis bumi rata-rata + 5,52.
a. Gerak Rotasi Bumi
Pepatan bumi besarnya 1/300 hingga dapatlah dianggap bumi memiliki bentuk bola. Titik pusatnya berimpit dengan titik pusat bola langit. Para sarjana dari Yunani seperti Pythagoras, Philolaus, Herakleitos dan Kopernikus dari Polandia mengemukakan bahwa bola langit tetap tinggal diam sedang bumi berputar pada sumbunya dari barat ketimur dan disebut rotasi yang arahnya sama dengan arah revolusi.
b. Akibat Rotasi Bumi
1. Gerak semu harian dari matahari yang seakan-akan matahari, bulan, bintang-bintang dan benda-benda langit lainnya terbit dari Timur dan terbenam di barat.
2. Pergantian siang dan malam, di mana separuh dari bola bumi menerima sinar matahari (siang), sedang separuh bola lainnya mengalami kegelapan (malam).
3. Penyerongan/penyimpangan arah angin, arus laut, yang dapat diterangkan dengan hukum Buys Ballot. Arus-arus hawa (angin) tidak begerak lurus dari daerah maksimum ke daerah minimum, tetapi membias ke kanan bagi belah bulatan utara dan membias ke kiri bagi belah bulatan selatan.
4. Penggelembungan di katulistiwa serta pemepatan di kutub bumi.
- 9 -
5. Timbulnya gaya sentrifugal yang menyebabkan pemepatan bumi tersebut serta pengurangan gaya tarik hingga arah vertikal tidak tepat menuju ke titik pusat bumi, terkecuali di katulistiwa dan di kutub.
6. Adanya dua kali air pasang naik dan pasang surut dalam sehari semalam.
7. Perbedaan waktu antara tempat-tempat yang berbeda derajat busurnya.
c. Gerak Revolusi dari Bumi
Berkat penyelidikan para sarjana : Galileo Galilei, Tycho Brahe dan Keppler maka susunan alam secara Heliosentris dari Kopernikus diakui keunggulannya. Dalam susunan ini bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam satu kali revolusi selama 1 tahun. Akibat dari revolusi bumi :
1) Pergantian 4 musim yakni di sebelah utara garis balik utara (23 ½ LU)
2) Perubahan lamanya siang dan malam.
3) Terlihatnya rasi (konstelasi) bintang yang beredar dari bulan ke bulan. Lintasan bumi dalam revolusinya terhadap matahari disebut orbit. Menurut hukum Keppler pertama, maka orbit-orbit setiap planet memiliki bentuk bangun elips
d. Gaya Gravitasi Terrestrial dari Bumi
Bumi mempunyai gaya gerak atau gaya berat. Gaya tarik bumi ini dinamakan gara gravitasi terrestrial bumi. Benda di bumi memiliki bobot karena pengaruh gaya gravitasi bumi.
e. Waktu
Waktu 24 jam dalam sehari semalam adalah berdasarkan gerak semu matahari dalam membuat satu revolusi lengkap. Bagi tujuan sehari-hari maka kita menggunakan waktu solar. Bagi keperluan tujuan astronomi atau perjalanan antar planet maka digunakan waktu sideris yang 4 menit lebih awal dari waktu solar.
f. Tahun Penanggalan (Kalender)
Bangsa mesir kuno, Sumeria dan Hindu sejak jaman dahulu memiliki perhitungan waktu yang berdasarkan revolusi bumi dan tahunnya disebut tahun matahari. Semenjak Julius Caesar (46 BC) telah ditetapkan bahwa tiap-tiap tahun terdiri dari 365 hari. Tahun keempat ditambah dengan satu hari yang disebut tahun kabisat (leap year)
(5) Planet Mars
Jarak planet Mars dengan matahari 226,48 juta km. Garis tengahnya 6272 km dan revolusinya 1,9 tahun, rotasinya 24 jam 37 menit. Berdasarkan data yang dikirimkan oleh satelit Mariner IV di Mars tidak ada oksigen, hampir tidak ada air, sedangkan kutub es yang diperkirakan mengandung banyak air itu tak lebih merupakan lapisan salju yang sangat tipis. Mars mempunyai 2 satelit/bulan yaitu phobus dan daimus.
- 10 -
(6) Planet Yupiter
Merupakan planet terbesar bergaris tengah 138.560 km dengan rotasinya 10 jam dan mempunyai kurang lebih 14 satelit. Berdasarkan analisis spektroskopis yupiter mengandung gas metana dan amoniak banyak, serta mengandung gas hidrogen, albedonya 0,44. Massa planet ini hampir 300 kali massa bumi dan gravitasinya 2,6 kali gravitasi bumi.
(7) Planet Saturnus
Merupakan planet terbesar setelah Yupiter, bergaris tengah 118.400 km, berotasi 10 jam dan merupakan planet yang mempunyai cincin sabuk raksasa. Mempunyai massa jenis 0,75 g/cm2, sehingga terapung diair. Planet ini berupa gas yang terdiri dari metana dan amoniak dengan suhu rata-rata 103oC. Saturnus mempunyai 10 satelit dan diantaranya yang terbesar disebut Titan.
(8) Planet Uranus
Jarak Uranus ke matahari 2860 juta km dan berevolusi dalam waktu 84 tahun, rotasinya 10 jam 47 detik dan arah geraknya berbeda dengan yang lainnya yaitu dari timur ke barat. Uranus bergaris tengah 50.560 km. Berdasarkan pengamatan pesawat Voyager pada Januari 1986 Uranus memiliki 14 satelit.
(9) Planet Neptunus
Jaraknya dengan matahari 4470 juta km, mengelilingi matahari dalam 165 tahun sekali putar. Mempunyai 2 satelit, satu diantaranya disebut Triton yang bergerak berlawanan arah dengan gerak rotasi Neptunus.
(10) Planet Pluto
Merupakan planet terjauh dari matahari dengan jarak + 5811 juta km dan tidak memiliki satelit. Suhu rata-rata pada planet ini 220oC. Pluto adalah nama dewa kegelapan dari bangsa Yunani berdasarkan kenyataan planet itu mendapat sinar matahari paling sedikit.
d. Benda-benda lain dalam Tata Surya
Selain planet-planet, pada tata surya terdapat benda-benda sebagai berikut:
(1) Planetoida/Asteroida
Pada tahun 1801, Piazzi astronom dari Italia menemukan benda langit yang berdiameter + 900 km beredar mengelilingi matahari pada jarak antara Mars dan Yupiter yang berjumlah + 2.000 buah. Benda-benda langit itu disebut Planetoida. Pada tahun 1801 astronom Italia, Piazzi menemukan asteroid Ceres yang bergaris tengah 750 kilometer.
(2) Komet/Bintang Berekor
Merupakan kumpulan bungkah-bungkah batu yang diselubungi oleh kabut asap yang berdiameter + 100.00 km (termasuk selubung gas) dan diamter intinya yang berupa bungkah-bungkah batu berkisah 10-20 km.
- 11 -
Cahaya matahari yang mengenai komet sebagian dipantulkan, sedang lainnya berupa sinar ultra violet akan terjadi eksitasi pada gas yang menyelubungi komet. Akibat eksitasi ini akan terjadi resonansi atau fluorescensi dan gas yang berpendar memancarkan cahaya.
(3) Meteor/Bintang Beralih
Merupakan batu-batu kecil yang berdiameter antara 0,2 – 0,5 mm dan massanya < 1 gram. Merupakan semacam debu angkasa yang bergerak dengan kecepatan rata-rata 60 km/detik.Jika oleh sesuatu sebab meteor masuk atmosfer bumi, karena gesekan dengan atmosfer akan timbul panas dan nampak berpijar. Gerak meteor yang pijar ini biasanya disebut bintang beralih. Jika meteor akan nampak memasuki atmosfer bumi karena suhunya yang tinggi meteor itu akan hancur sampai kepermukaan bumi.
Meteor yang sampai ke permukaan bmi disebut meteroid yang massanya + 10.000 ton pernah jatuh di permukaan bumi yang menimbulkan kawah meteor di Arizona dan Siberia. Meteorid tersebut mengandung besi dan nikel.
(4) Satelit
Merupakan pengiring planet. Yang bersama-sama mengelilingi matahari. Bulan merupakan satu-satunya satelit bumi yang berotasi dalam 1 hari dan berevolusi satu bulan. Jarak bumi dan bulan + 384.403 km. Perbandingan antara bumi dan bulan sebagai berikut :
(1) Massa bulan = 1/10 massa bumi.
(2) Diameter bulan = ¼ Diameter Bumi = 3000 km
(3) Gravitasi bulan = 1/6 gravitasi bumi
Permukaan bulan penuh dengan kawah-kawah dan gunung-gunung. Dipermukaan bulan tidak ada hawa mengakibatkan :
(1) Suhu berubah sangat cepat, suhu tertinggi 100oC dan terendah -173oC.
(2) Bunyi tidak dapat merambat sehingga sangat sunyi.
(3) Langit tampak kelam
(4) Tidak ada peredaran air, sehingga kering kerontang.
3. BUMI
a. Hipotesis Kejadian Bumi
(1) Hipotesis Kabut dari Kant dan Laplace
Immanuel Kant (1755) dari Jerman, mengemukakan pikiran tentang kejadian bumi bahwa asal segalanya dari gas yang bermacam-macam, yang tarik menarik membentuk kabut besar. Terjadinya benturan masing-masing gas menimbulkan panas. Matahari berputar kencang dan di katulistiwanya memiliki kecepatan linear paling besar sehingga terlepaslah fragmen-fragmen. Fragmen-
- 12 -
fragmen inilah yang tadinya pijar melepaskan banyak panas dan mengembun, kemudian cair dan bagian luar makin padat. Demikianlah terjadi planet-planet, termasuk bumi.
Pierrre de Laplace (1796) dari Perancis mengemukakan adanya kabut yang berputar dan pijar. Dikatulistiwa terjadi penumpukan awan. Jika masa ini mendingin maka terlepaslah sedikit material dari induknya. Fragmen tadi jadi dingin dan mengembun, berputar mengelilingi induknya. Kemudian menyusul terlepasnya fragmen yang kedua dan seterusnya. Sembilan buah planet yang kini beredar dianggap terjadi dengan cara yang sama. Induknya adalah matahari.
(2) Hipotesis Planetesimal
Dikemukakan oleh Chamberlain dan Moulton, kira-kira seratus tahun setelah Kant dan Laplace, beranggapan matahari asal yang didekati oleh suatu bintang besar yang sedang beredar, maka terjadi tarik menarik sesuai dengan hukum Newton. Peledakan dimatahari melepaskan sebagaian materialnya dan tertarik oleh adanya bintang yang mendekat tadi. Material matahari itu akan sedikit menjauh dan kemudian mendingin sementara bintang besar itu terus berlalu. Selanjutnya terjadi pengembunan dan terbentuk sembilan planet dan planetoida.
(3) Hipotesis Pasang Surut Gas
Dikemukakan oleh Jeans dan Jeffrries (1930) yang mendukung hipotesis planetesimal, mengemukakan adanya bintang besar yang mendekat, kira-kira seperti bulan dan bumi, yaitu bulan menyebabkan adanya pasang dan surut lautan. Bulan tak cukup kuat menarik air menjulur jauh. Akan tetapi matahari yang mendekati bintang besar itu menjauh, lidah api dari matahari asal itu putus dari induknya, pecah berkeping-keping seraya mengembun dan membeku menjadi planet-planet serta planetoida.
b. Susunan Lapisan Bumi
Menurut Hipotesisi Kant-Laplace : Bahwa bumi kemudian mendingin disebelah luar sedangkan di dalam masih panas. Didekat permukaan menjadi beku dan disebut kerak bumi.
Suess dan Wiechert (1919) membagi lapisan bumi sebagai berikut :
1) Kerak bumi, tebalnya 30-70 km, terdiri batuan basal dan acid. Massa jenisnya kira-kira 2,7 mengandung banyak Silikat dan Aluminium.
2) Selubung bumi atau sisik silikat (Si), tebalnya 2.200 km, massa jenisnya 3,6-4. Selubung bumi bersama kerak bumi disebut Lithosfera.
3) Lapisan Chalkosfea, tebalnya 1.700 km, massa jenisnya 6,4 terdiri dari oksida besi dan sulfida besi.
4) Inti bumi, atau Barisfera, merupakan bola dengan jari-jari 3.500 km, massa jenisnya 9,6 terdiri dari besi dan nikel.
- 13 -
Kuhn dan Pittman (1940) mengemukakan bahwa sesungguhnya bumi berasal dari matahari, maka inti bumi seharusnya juga seperti material matahari. Yaitu terdiri sebagaian besar Hidrogen.
Holmes (1936) mengemukakan bahwa kerak bumi sebagai berikut :
1. Bagian atas setebal 15 km, massa jenisnya 2,7 dan disebut magma-granit.
2. Lebih kedalam tebalnya 25 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-basal.
3. Bagian terbawah kerak bumi, setebal 20 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-peridotit dan eklogit.
Wiechert (1910), mengemukakan bahwa pada pokoknya bagian Lithosfera terdiri dari Silikat dan Aluminium.
Disebelah bawah terutama di lautan terdapat lapisan berat yang terdiri dari Silikat dan magnesium.
Wegner (1930) mengajukan hipotesis Continental drift (perkisar benua) : permukaan bumi terdiri dari beberapa lempeng besar berukuran benua, masing-masing terdiri dari bagian oceanis dan kontinental yang bergerak relatif yang satu terhadap yang lainnya. Tebal tiap lempeng kerak bumi kira-kira 80 km. Kecepatan relatif lempeng-lempeng ini berkisar 1 – 13 cm setahun. Lempeng-lempeng kerak bumi ini dipisahkan yang satu dengan yang lain oleh batas lempeng yang geraknya dapat bersifat divergensi, konvergensi atau shear (gesekan). Batas lempeng ini adalah sangat labil dan ditandai oleh gunung api yang aktif serta kegempaan yang tinggi.
c. Atmosfer, Hidrosfer dan Lithosfera
(1) Atmosfer
Merupakan selimut gas yang mengelilingi bumi. Menurut pendapat para ahli pada jarak 100 km diatas permukaan bumi masih terdapat udara. Lapisan dalam Atmosfer :
1) yang dekat dengan permukaan bumi setebal + 10 km disebut troposfer
2) Lapisan diatas troposfer disebut stratosfer
Troposfer mempunyai susunan gas yang beragam, hal ini disebabkan karena adanya angin yang vertikal maupun horizontal. Susunan gas dalam troposfer :
- 78% zat lemas
- 1% gas oxigin
- 0,0% asam arang
Selain itu juga mengandung :
- Uap air yg %nya tidak tetap, jumlah tersebut tergantung pada tempat dan waktu.
- Benda bukan gas yaitu debu berfungsi sebagai inti kondensasi.
- Selanjutnya masih ada Ozon, Argon, Helium dan zat cair.
- 14 -
Di Stratosfer sususnannya tidak homogen dan terdapat mlapisan-lapisan udara yang B.D nya berbeda-beda.
Bumi menerima panas dari matahari, dari bumi sendiri dan dari bulan. Di pusat bumi terdapat temperatur yang sangat tinggi. Panas yang dikirim matahari ke bumi relatif tidak berubah tetapi yang berubah adalah penerimaan panas tersebut oleh bumi. Penerimaan yang berubah-ubah ini disebabkan kondisi awan yang ada diudara.
(b) Hidrosfer
Hidrosfer tidak sepenuhnya menutupi seluruh permukaan bumi, tapi hanya 75% yang meliputi lautan, danau-danau dan es yang terdapat dalam kedua kutub. Kedalaman laut rata-rata 4.000 m, yang terdalam di dekat pulau Guam, dengan kedalaman 11.000 m.
Hidrosfer mempunyai pengaruh yang besar terhadap atmosfer, karena air yang menguap akan membentuk awan yang selanjutnya menimbulkan hujan, kembali ke laut lagi. Siklus air semacam itu berlangsung berabad-abad. Siklus ini menyebabkan air laut menjadi asin karena garam mineral yang mudah larut pada kerak bumi terbawa ke laut secara terus menerus.
(c) Lithosfera
Lithosfera ini tebalnya hanya kurang lebih 32 km, merupakan bagian yang penting dalam kehidupan manusia yang berupa benua-benua dan pulau-pulau sebagai tempat tinggal. Ketebalan lithosfer tidak sama bagian tebal berupa benua setebal 8 km, bagian tipis berupa dasar laut yang dalam setebal 3,5 km dan terdiri atas 2 lapisan yaitu lapisan sebelah atas terdiri atas silikon dan aluminium dengan Berat Massa (BM) rata- rata 2,65 dan lapisan sebelah dalam terdiri atas silikon dan magnesium, dengan BM 2,9.
c. Kelahiran Alam Semesta ditinjau dari Sudut Islam
Menurut sudut pandang Islam, dunia diciptakan Allah, dipelihara oleh-Nya serta kembali kepada-Nya. Salah satu makna ayat “Allah adalah Yang Awal dan Yang Akhir, Yang Zahir dan Yang Batil”(QS. 57:3), yakni Allah adalah asal dan akhir alam semesta. Dia juga makna gaib segala sesuatu dan bahkan tanda-tanda nyata atau aspek luar segala sesuatu yang menrefleksikan nama-nama dan sifat-Nya.
Kaum muslim memandang hukum alam bukan sebagai hukum independen yang berjalan dengan sendirinya seolah-olah dunia memiliki independensi ontologis. Mereka memilah hukum-hukum ini sebagai refleksi kebijaksanaan Allah dan perwujudan kehendak-Nya. Begitu banyak ayat Al-Qur'an menyebutkan hukum paling mendasar yang mengatur perputaran alam. Hukum moral Islam berlaku tidak hanya dalam masyarakat manusia, tetapi mencakup hewan, tumbuhan dan seluruh alam tak bernyawa. Sebagai muslim yang baik di dunia adalah memperhatikan kebijaksanaan Allah di manapun berada dan manjaga ciptaan-Nya seperti Dia menjaga kita dan seluruh ciptaan-Nya.
- 15 -
4. PENEMUAN TERKINI MENGENAI TATA SURYA
a. Penemuan Planet dengan Tiga Matahari
Jum'at, 15 Juli 2005 10:25
Sejumlah astronom mendeteksi sebuah planet di luar sistem tata surya kita yang memiliki tiga matahari, bukan satu, dalam sebuah penemuan yang menantang teori para astronom mengenai formasi planet.
Planet itu, sebuah kumpulan gas raksasa yang sedikit lebih besar daripada Yupiter, mengorbit bintang utama dari sistem tiga bintang yang dikenal sebagai HD-188753 dalam konstelasi Cygnus (Angsa).
Ketiga matahari dan planetnya itu berjarak sekitar 149 tahun cahaya dari Bumi, dan antara satu dan yang lain terletak pada jarak kurang-lebih sama dengan jarak dari matahari kita ke Saturnus, kata ilmuwan-ilmuwan AS dalam laporannya Kamis pada edisi terkini majalah Nature.
Satu tahun cahaya sama dengan sekitar 10 trilyun kilometer, jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu satu tahun.
"Jika anda berdiri di permukaan planet itu, anda akan melihat tiga matahari di angkasa, namun orbitnya terpusat di sekitar bintang utama kuning diantara ketiga bintang itu. Bintang yang besar dari dari dua matahari lain berwarna oranye, sedang yang kecil berwarna merah," kata para astronom di Institut Teknologi California dalam sebuah pernyataan.
Gambaran perkiraan para seniman mengenai planet dan ketiga bintangnya itu yang dilihat dari sebuah bulan hipotetis bisa dilihat di http://pr.caltech.edu/media/trinary_sunset_small-1.jpg.
Temuan baru itu bisa mengacaukan teori-teori yang sudah ada yang menyebutkan bahwa planet biasanya terbentuk dari gas dan debu yang mengitari sebuah bintang tunggal, dan bisa mendorong para ilmuwan mencari tempat-tempat baru planet.
"Implikasinya adalah ada lebih banyak planet di luar sana daripada yang kita perkirakan," kata astronom-astronom itu dalam pernyatan tersebut.
Astronom Caltech, Maciej Konacki, yang menulis artikel penelitian itu, menunjuk tipe baru planet itu sebagai Planet Tatooine karena kesamaannya dengan gambaran Luke Skywalker mengenai planet rumahnya dengan nama yang sama, dengan lebih dari satu matahari, dalam film asli Star Wars.
Kenyataan bahwa sebuah planet bisa berada dalam sistem multi-bintang merupakan hal yang menakjubkan, menurut Konacki. (*/erl)
- 16 -
b. Astronom Temukan Tata Surya Baru dengan Dua Planet
Jumat, 15 Februari 2008 | 16:33 WIB
WASHINGTON, JUMAT - Sebuah bintang seukuran Matahari yang terletak triliunan kilometer dari Bumi dikelilingi dua buah planet. Temuan ini semakin menguatkan anggapan bahwa sistem planet-planet yang mirip tata surya kita banyak tersebar di alam semesta.
Para astronom yang dipimpin Scott Gaudi dari Universtas Ohio State, AS dapat mengamatinya dengan teknik yang disebut lensa mikro gravitasi. Bintang dan dua planet yang mengelilinginya itu teramati saat bergerak di depan bintang yang lebih jauh pada tahun 2006.
Kedua planet ditemukan pada bintang OGLE-2006-BLG-109L yang berada 5.000 tahun cahaya dari Bumi (1 tahun cahaya setara dengan 9,6 triliun kilometer). Gaudi dan timnya menemukan distorsi cahaya bintang yang diperkirakan sebagai sebuah planet yang bergerak mengelilinginya. Distorsi yang lebih kuat teramati sehari kemudian. Perlu dua bulan untuk memastikan bahwa kedua distorsi memang disebabkan planet.
Kedua planet mungkin jenis planet gas seperti Jupiter atau Saturnus. Meskipun demikian, besarnya hanya sekitar 80 persennya.
"Ini pertama kalinya kami mengamati peristiwa penguatan cukup besar dengan sensitifitas sangat tinggi sehingga sangat jelas menunjukkan planet kedua - dan yang satunya tentunya," ujar Gaudi, yang melaporkan temuan tersebut dalam jurnal Science terbaru.
Penemuan sebuah bintang yang dikelilingi beberapa planet seperti ini termasuk langka. Sebelumnya para astronom dari Universitas Ohio State juga menemukan sistem planet-planet dengan sebuah bintang yang mengelilingi empat planet melalui program Microlensing Follow Up Network (MicroFUN) yang melibatkan lembaga riset dari 11 negara.(AP/WAH)
- 17 -
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan dan Saran
Semoga uraian diatas dapat menambah pengetahuan kita tentang IPA khususnya mengenai alam semesta, tata surya dan teori terbentuknya bumi. Walaupun tidak secara mendalam namun makalah diatas dapat menambah wawasan kita tentang topik yang disajikan.
Pada dasarnya hasil-hasil IPA memang bersifat netral, tetapi pemanfaatannya tidak terarah dan tidak terkendali oleh nilai-nilai kemanusiaan adalah sangat berbahaya. Demikian pula, meskipun hasil IPA netral, tetapi keputusan untuk melakukan atau tidak melakukan eksperimen dan keputusan untuk memilih fakta yang diperlukan adalah tidak bebas dari nilai. Dan disinilah peranan dan perlunya nilai kemanusiaan yang luhur sangat diperlukan untuk menuntun perkembangan dan pemanfaatan IPA ke arah yang lebih benar.
Jadi perkembangan IPA yang dinamis ini disamping banyak memberikan keuntungan juga membawa resiko. Bila tidak diarahkan pemanfaatannya justru akan merugikan manusia, bahkan dapat menghancurkan peradaban manusia itu sendiri. Seperti senjata nuklir, senjata kimia dan biologis serta timbulnya pencemaran udara, air dan tanah yang dapat mengganggu keseimbangan dan keserasian lingkungan hidup. Agar resiko sekecil-kecilnya maka arah perkembangan IPA dan pemanfaatan hasil IPA harus dilandasi oleh nilai-nilai kemanusiaan yang luhur.
DAFTAR PUSTAKA :
1. Ilmu Alamiah Dasar - Drs. Maskoeri Jasin
2. Ilmu Alamiah Dasar - Ir. Heri Purnama
3. Ilmu Alamiah Dasar - Drs. Abdullah Aly & Ir. Eny Rahma
4. Internet - Google
- 18 -
Tidak ada komentar:
Posting Komentar