Tata Surya
A. Anggota Tata Surya
Benda-benda langit yang merupakan anggota tata surya adalah bintang, planet, satelit, komet, asteroid, meteor, dan meteroid. Berikut ini akan kita bahas satu per satu.
1. Bintang
Bintang adalah satu-satunya anggota tata surya yang memiliki keistimewaan mampu memancarkan cahaya sendiri. Dalam tata surya ini, bintang memiliki jumlah yang tak terhingga banyaknya. Bintang yang paling dapat kita rasakan keberadaannya adalah matahari.
Matahari memancarkan cahaya dan panas yang sangat berguna bagi kehidupan manusia di bumi. Matahari merupakan bintang dan anggota tata surya yang memiliki massa paling besar. Karena massanya ini, tarikan gravitasi matahari mampu mengatur peredaran anggota tata surya yang lain dan menjadikan matahari sebagai pusat dari tata surya. Peredaran benda langit mengitari matahari berlangsung dalam garis edar yang berbentuk elips.
2. Planet
Planet merupakan anggota tata surya yang tidak memancarkan cahaya sendiri, tetapi hanya memantulkan cahaya matahari. Pada 2006, International Astonomical Audit (IAU) memperjelas definisi tentang planet, yaitu: “benda langit yang memiliki orbit mengelilingi matahari, memiliki massa dan gravitasi yang cukup sehingga dapat membentuk struktur bulat, dan memiliki jalur orbit yang bersih (tidak ada benda langit lain dalam orbitnya).” Berdasarkan definisi ini, pluto sudah tidak termasuk planet lagi karena orbitnya tidak bersih.
Nama-nama planet yang diurutkan berdasarkan jaraknya dari matahari mulai dari yang terdekat sampai yang terjauh adalah: Merkurius,Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Karena lintasan edarnya yang elips, kedudukan planet dan matahari pada suatu saat dapat berada pada jarak terdekat (perihelium) dan pada saat lain dapat berada pada jarak yang paling jauh (aphelium).
Para ahli astronomi telah mengelompokkan delapan planet ini berdasarkan hal-hal yang dianggap istimewa, yaitu:
a) Berdasarkan letaknya yang dilihat dari orbit bumi, planet dapat dibedakan menjadi planet inferior dan
planet superior. Planet inferior adalah planet-planet yang terletak dalam orbit bumi, yaitu Merkurius dan
Venus. Sedangkan, planet superior adalah planet-planet yang letaknya berada di luar orbit bumi. Planet-planet ini adalah Mars, Jupiter, dan Saturnus.
b) Berdasarkan ukuran dan komposisi bahan penyusunnya, planet dibagi menjadi dua, yaitu planet terestial dan planet jovian. Planet yang ukurannya relatif kecil, berbatu, dan permukaannya diselimuti sedikit atmosfer dikelompokkan sebagai planet terestial. Tergabung dalam kelompok ini adalah Bumi, Merkurius, Venus, dan Mars. Empat planet lain, yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus tergabung dalam planet jovian karena sebagian besar diselimuti oleh gas, cairan, bahkan es tebal, dan ukurannya pun relatif besar.
c) Berdasarkan orbit asteroid, planet dapat dikelompokkan menjadi planet dalam dan planet luar. Planet dalam di antaranya Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Sedangkan Jupiter, Saturnus, Neptunus, dan Uranus termasuk dalam planet luar.
3. Satelit
Satelit adalah benda langit anggota tata surya yang selalu mengiringi planet sehingga disebut sebagai pengiring planet. Karenanya, satelit akan berevolusi bersama planetnya mengelilingi matahari. Selain gerakan ini, satelit pun akan berotasi dan berevolusi mengelilingi planet yang diiringinya.
Berdasarkan keberadaannya, satelit terbagi menjadi dua jenis, yaitu satelit alami dan satelit buatan. Satelit alami adalah satelit yang telah ada dan merupakan ciptaan Tuhan sehingga dapat bergerak dengan sendirinya tanpa campur tangan manusia, contohnya bulan yang selalu kita lihat di malam hari. Sementara, satelit buatan adalah benda langit yang mengelilingi planet dan merupakan buatan manusia
sehingga segala pergerakannya harus diatur oleh manusia. Tujuan dibuatnya satelit ini adalah untuk penelitian planet. Salah satu satelit buatan adalah satelit palapa yang merupakan satelit komunikasi domestik Indonesia. Selain itu, beberapa jenis satelit berdasarkan tujuannya adalah sebagai berikut:
a) Satelit komunikasi, berfungsi sebagai relai stasiun pemancar yang berada di angkasa. Contohnya adalah Echostar 3 yang beroperasi di sekitar Amerika dan satelit Palapa yang ada di Indonesia.
b) Satelit cuaca, berfungsi untuk memonitor cuaca di permukaan bumi. Contoh satelit cuaca adalah TIROS yang dioperasikan oleh NOAA.
c) Satelit Pencitraan Sumber Daya Alam yang berfungsi untuk memetakan permukaan bumi. Contohnya adalah LANDSAT dan Vanguard milik Amerika.
d) Satelit penentu posisi (Global positioning System, GPS). Satelit ini berfungsi untuk menentukan posisi garis bujur, garis lintang, dan ketinggian suatu tempat di permukaan bumi secara akurat.
e) Satelit penelitian yang diluncurkan pada orbit yang sesuai dengan objek penelitiannya. Contohnya adalah satelit SOHO yang diluncurkan untuk meneliti matahari.
4. Asteroid
Pada pembahasan planet, tentu kamu mengenal istilah asteroid. Asteroid adalah benda angkasa yang berupa pecahan kecil dan terletak pada garis edar yang berada di antara planet Mars dan Jupiter. Asteroid terbesar berdiameter 770 km. Asteroid terbentuk bersamaan dengan pembentukan planet berdasarkan susunannya. Asteroid diduga berasal dari pecahan planet yang hancur. Asteroid yang pertama kali diteliti diberi nama ceres. Penelitian ini dilakukan pada 1801 oleh seorang astronom Italia bernama Guiseppa Piazzi.
5. Komet
Komet adalah benda langit berukuran kecil yang tersusun atas sejumlah partikel-partikel kecil bebatuan, kristal, es, dan gas. Karena sering terlihat dalam bentuk yang berupa cahaya memanjang menyerupai ekor, komet sering disebut juga bintang berekor. Komet terdiri atas tiga bagian, yaitu bagian inti, koma, dan ekor. Inti komet tersusun atas partikel padat, yaitu es dan gas yang membeku dengan
diameter sekitar 10 km, jauh lebih kecil daripada bagian komanya yang diameternya dapat mencapai 100.000 km. Ekor komet merupakan bagian terbesar yang tersusun atas gas hasil penguapan kristal es yang ada pada bagian inti. Panjangnya bisa mencapai 100 juta km. Ekor komet selalu bergerak menjauhi matahari karena susunan partikel gasnya renggang sehingga terdorong oleh radiasi matahari. Komet
yang paling sering mendekati matahari adalah komet Enche. Hal ini terjadi karena lintasan dari komet ini merupakan lintasan terpendek daripada lintasan komet lainnya, yaitu hanya 3,3 km. Komet memiliki periode kemunculan yang beragam. Komet yang paling terkenal adalah komet yang memiliki periode kemunculan 76 tahun sekali, yaitu komet Halley. Komet ini terakhir nampak pada tahun 1986. Komet
yang paling lama periode kemunculannya adalah komet Kohontek. Komet ini beredar di luar planet Pluto dengan periode kemunculan setiap 75.000 tahun sekali. Komet ini terakhir melintasi bumi pada tahun 1974.
6. Meteor dan Meteorid
Meteor adalah benda angkasa yang bergerak cepat dengan lintasan yang tak beraturan. Jika kamu pernah mendengar istilah bintang jatuh, itulah meteor yang dapat terlihat oleh manusia. Peristiwa sebenarnya yang terjadi saat manusia melihat bintang jatuh adalah pergesekan meteor dengan atmosfer bumi. Karena gesekan ini, suhu meteor naik dan terbakar hingga akhirnya menguap. Saat meteor terbakar dan mengeluarkan pijar, itulah yang dapat terlihat manusia secara langsung. Pemandangan itu kemudian
hilang seiring menguapnya meteor. Pada umumnya, meteor yang memasuki atmosfer bumi akan terbakar dan menguap. Namun, ada beberapa meteor yang berhasil memasuki atmosfer dan sampai ke permukaan bumi sebelum habis terbakar. Benda inilah yang disebut meteorid.
B. Matahari sebagai Pusat Tata Surya
Kamu telah mengetahuai bahwa matahari adalah bintang yang memiliki massa sangat besar. Karena gravitasinya, matahari menjadi pusat tata surya. Meski bukan bintang terbesar, tapi matahari menjadi bintang paling besar bagi manusia di bumi karena jaraknya paling dekat dengan bumi. Jarak matahari dari bumi adalah 149.000.000 km sehingga sering dibulatkan menjadi 150 juta km. Jarak
inilah yang disebut dengan satu satuan astronom. Diameter matahari diperkirakan mencapai 1.390.000 km. Matahari tersusun atas 71% hidrogen, 27% helium, dan sisanya unsur - unsur berat.
1. Lapisan-Lapisan Matahari
Matahari tersusun oleh lapisan-lapisan yang memiliki karakter berbeda-beda. Lapisan tersebut terdiri atas lapisan atmosfer, fotosfer, dan inti matahari.
a. Atmosfer Matahari
Atmosfer matahari sebagai bagian terluar memiliki kerapatan (densitas) gas yang paling rendah. Pada daerah yang dekat dengan permukaan matahari, suhunya sangat rendah dibandingkan bagian luar yang bisa mencapai jutaan derajat Celsius. Hal ini menjadi hal yang aneh bagi akal manusia yang sampai sekarang penyebabnya masih misteri dan hanya bisa diyakini dengan keimanan. Atmosfer matahari terdiri atas dua bagian, yaitu bagian kromosfer dan korona.
1) Kromosfer adalah bagian yang dekat dengan permukaan matahari dan memiliki densitas yang rendah. Kromosfer dapat terlihat saat gerhana matahari, yaitu berupa cincin atau lapisan berwarna merah menutupi bulatan matahari. Berdasarkan warna ini, diperkirakan bahwa suhu kromosfer mencapai 4.500º C.
2) Korona adalah bagian terluar matahari, berarti mahkota. Sebagai bagian paling luar dari matahari, suhu korona diperkirakan mencapai 1.000.000 derajat celcius. Dari lapisan kromosfer, tinggi korona adalah 2.000 km. Bagian ini dapat kita lihat berupa lapisan yang mengelilingi matahari dan berbentuk mahkota. Fenomena ini akan lebih nampak ketika gerhana matahari terjadi.
b. Fotosfer Matahari
Fotosfer atau permukaaan matahari merupakan gas yang memiliki kerapatan yang sangat tinggi. Lapisan ini merupakan lapisan yang tidak tembus pandang karena lapisan gasnya sangat tebal dan pekat. Fotosfer berfungsi sebagai selimut agar matahari tidak terlalu banyak kehilangan energi. Suhu di fotosfer diperkirakan mencapai 6.000º C.
c. Inti Matahari
Inti matahari disusun oleh gas yang sangat padat dengan kerapatan kira-kira 100 kali lebih padat dibandingkan kerapatan air. Akibatnya, gravitasi yang terjadi di inti matahari sangat besar. Namun demikian, Tuhan telah mengimbangi kondisi ini dengan membuat suhu di inti matahari sangat tinggi, yaitu mencapai 15.000.000 K. Pada bagian ini, terjadi reaksi berupa reaksi fusi (penggabungan) inti hidrogen menjadi inti helium. Menurut Albert Einstein, besarnya energi matahari yang berasal dari reaksi fusi ini dapat dihitung dengan rumus:
E = m c2
dengan: E = energi yang terbentuk (J)
m = massa yang hilang dan berubah menjadi
energi (kg)
c = kecepatan cahaya (m/s)
Energi yang dihasilkan setiap pengurangan massa
1 gram pada reaksi inti ini adalah 90 triliun Joule.
2. Spektrum Cahaya Matahari
Spektrum matahari adalah gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari. Spektrum ini terdiri dari sinar gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, sinar nampak (ungu, biru, hijau, kuning, jingga, dan merah), sinar infra merah, gelombang televisi, dan gelombang radio.
3. Manfaat Energi Matahari bagi Kehidupan di Bumi
Energi yang dapat diterima di bumi hanyalah sebagian kecil dari jumlah energi yang dipancarkan matahari. Secara umum, energi matahari bermanfaat untuk menjaga kehangatan suhu bumi sehingga dapat tetap ditinggali manusia dan makhluk hidup lainnya. Pada siang hari, seringkali kita merasakan suhu yang sangat panas menyengat. Panas ini berasal dari energy matahari. Menurut para ahli, pancaran panas matahari mencapai 1.370 Joule/m2s. Angka ini kemudian disebut konstanta matahari. Suhu paling panas yang kita rasakan di siang hari hanyalah 70% dari panas energi matahari yang sesungguhnya dipancarkan ke bumi. Hal ini dikarenakan sebagian energi matahari diserap atau dipantulkan kembali
oleh atmosfer bumi. Energi yang dipancarkan matahari ke bumi berupa kalor (panas) dan cahaya. Jika energi ini berada dalam keseimbangannya, maka semua energi yang dipancarkan matahari ke bumi akan sangat bermanfaat tanpa menimbulkan kerugian sedikit pun. Kita ingat bahwa seluruh proses kehidupan makhluk hidup di bumi ini sangat bergantung pada energi matahari. Energi yang berasal dari sinar infra merah matahari bermanfaat untuk menjaga siklus air di permukaan bumi sehingga manusia dan makhluk hidup lainnya dapat memenuhi kebutuhan air, terutama bagi tubuhnya. Selain itu, energi matahari pun bermanfaat untuk membunuh kuman, khususnya kuman penyakit kulit sehingga kulit manusia dan hewan pun dapat sehat. Spektrum cahaya matahari yang memancarkan energi dengan kemampuan membunuh kuman penyakit kulit adalah sinar ultraviolet. Dari cahaya yang dipancarkan sinar matahari, kamu dapat mengetahui waktu-waktu, seperti pagi, siang, dan sore dari bayang-bayang dirimu. Manfaat lain dari energi matahari berupa sinar ultraviolet adalah untuk fotosintesis pada tumbuhan dan sebagai provitamin D yang bermanfaat untuk pembentukan tulang manusia dan hewan. Sinar ultraviolet sebagai spektrum cahaya matahari ini memiliki kelebihan, yaitu sama sekali tidak akan menimbulkan dampak negatif.
C. Planet-Planet Anggota Tata Surya
Berikut ini adalah delapan planet yang merupakan anggota tata surya.
1. Merkurius
Planet ini bergerak paling cepat dari planet-planet lain dan jaraknya paling dekat dari matahari. Merkurius memiliki diameter 4.862 km, kira-kira — diameter bumi dan massanya dibandingkan dengan massa bumi adalah 1 : 27. Karena jaraknya paling dekat dengan matahari, planet ini menjadi planet terpanas pada siang hari dan paling dingin pada malam hari. Merkurius sering mengalami tabrakan
dengan asteroid sehingga permukaannya dipenuhi kawahkawah dengan kawah terbesar berdiameter 1.300 km, yaitu Cekungan Caloris. Merkurius tidak memiliki satelit yang mengiringinya. Karena jaraknya paling dekat dengan matahari, planet ini memiliki periode revolusi paling cepat, yaitu 88 hari.
Sementara itu, periode rotasi Merkurius adalah 59 hari.
2. Venus
Venus merupakan planet yang paling mirip dengan bumi, hanya saja atmosfer Venus lebih padat sehingga tekanan atmosfernya mencapai 100 kali tekanan atmosfer bumi. Diameter planet ini adalah 12.190 km. Atmosfernya didominasi oleh gas CO2 (hampir 96%), gas nitrogen (3,5%), dan sisanya terdiri atas uap air dan gas lain. Akibatnya, timbul efek rumah kaca yang menyebabkan suhu menjadi sangat tinggi, diperkirakan mencapai 750 K. Permukaan Venus lebih datar dan hanya memiliki dua dataran tinggi yaitu Ishtar dan Aphrodite. Venus merupakan planet yang sangat terang walaupun sebagian besar permukaannya diselimuti awan tebal. Karena terangnya, Venus dapat dilihat oleh manusia di bumi sekitar 4 jam sebelum matahari terbit. Selain Merkurius, Venus merupakan planet yang tidak memiliki satelit.
Pergerakan planet ini untuk mengitari porosnya (rotasi) memiliki periode yang paling lama dibandingkan
planet-planet lain. Dalam perhitungan bumi, waktu yang diperlukan Venus untuk sekali berotasi adalah 243 hari. Berbeda dengan planet lain, arah rotasi venus berlawanan dengan planet lain, yaitu dari timur ke barat. Akibatnya, di Venus matahari terbit dari barat ke timur. Sementara itu, waktu yang harus dilalui Venus untuk mengelilingi matahari adalah 225 hari.
3. Bumi
Bumi adalah satu-satunya planet dalam tata surya yang memiliki penghuni. Berbeda dengan planet lain, sebagian besar permukaan bumi ditutupi oleh air, yaitu mencapai bagian bumi. Karenanya, dari langit di atas sana, bumi terlihat kebiru-biruan. Bumi merupakan planet ketiga terdekat dari matahari dengan jarak 150 juta km. Pergerakan bumi mengitari porosnya (rotasi) telah menyebabkan bentuk
bumi tidak seutuhnya bulat, melainkan lonjong (elips). Jari jari bumi di bagian kutubnya adalah 6.356,8 km sedangkan bagian khatulistiwanya berjari-jari 6.378,1 km. Waktu yang diperlukan bumi untuk berevolusi, yaitu 365 hari yang biasa disebut sebagai satu tahun Masehi. Sedangkan, periode rotasinya adalah 23,9 jam atau dibulatkan 24 jam, yaitusatu hari bumi. Bumi memiliki sebuah satelit yang bernama
bulan.
4. Mars
Mars merupakan planet yang unik karena warnanya yang merah. Planet ini berdiameter setengah kali diameter bumi, yaitu 6.780 km, dan massanya dibandingkan dengan massa bumi adalah 1 : 9. Susunan atmosfer Mars didominasi oleh gas CO2 yang mencapai 95% sehingga mengakibatkan terjadi efek rumah kaca. Seluruh planet Mars diselimuti air dalam bentuk padat (es). Suatu penelitian terhadap planet Mars menunjukkan bahwa di planet ini pernah terjadi aliran sungai yang alami. Namun, karena suhu yang sangat dingin, aliran ini tak pernah terjadi lagi sejak berjuta-juta tahun yang lalu. Perubahan suhu ini diperkirakan karena terjadinya tabrakan planet Mars dengan asteroid yang sangat besar yang
berakibat terlemparnya sebagian atmosfer Mars ke langit. Berdasarkan penemuan ini, peneliti hanya bisa mengira bahwa suhu di Mars pernah hangat seperti di bumi. Mars memerlukan 1,9 tahun untuk sekali mengelilingi matahari. Sedangkan, untuk sekali berputar mengelilingi porosnya, waktu yang diperlukan Mars adalah 24,6 hari. Mars memiliki dua benda langit yang selalu mengiringinya, yang bernama Phobos dan Demos.
5. Jupiter
Jupiter adalah planet terbesar dibandingkan dengan planet-planet lainnya. Diameter Jupiter adalah 142.860 km atau 10 kali diameter bumi dan massanya 300 kali massa bumi. Atmosfer Jupiter tersusun oleh hidrogen, helium, dan hidrogen yang diperkaya metana, amoniak, dan air. Meskipun memiliki diameter dan massa yang paling besar dibanding planet lain, Jupiter hanya memerlukan waktu 9,8 jam untuk satu kali rotasi. Waktu ini merupakan waktu tercepat yang dimiliki planet untuk berotasi. Akibatnya, bagian ekuator Jupiter lebih cembung dan muncul arus angin yang sangat kuat di atmosfernya. Jarak Jupiter ke matahari adalah sekitar 778 km. Sehingga waktu yang diperlukan Jupiter untuk satu kali revolusi mencapai 11,9 tahun. Jupiter memiliki satelit paling banyak dengan ukuran yang besar-besar. Satelit yang dimiliki Jupiter berjumlah 31, yaitu Metis, Andrastea, Almathea, Thebe, Io, Europa, Ganymede, Calisto, Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Aananke, Carme, pasiphea, Sinope, dan 18 lagi belum ada namanya. Satelit terbesar adalah Ganymede yang ukurannya lebih besar dari Merkurius.
6. Saturnus
Saturnus adalah planet terbesar kedua setelah Jupiter. Saturnus merupakan satu-satunya planet yang memiliki perhiasan sangat indah berupa cincin yang disusun oleh kristal-kristal es dan bahan karbon. Diameter Saturnus hampir sama dengan diameter Jupiter, yaitu 120.000 km atau 10 kali diameter bumi. Namun, massanya dibandingkan dengan massa bumi adalah 1:95. Atmosfer Saturnus disusun oleh hidrogen dan hidrogen yang diperkaya oleh unsur lain. Periode rotasi Saturnus hanya berbeda 0,9 jam dari Jupiter, sedangkan periode revolusinya hampir 2,5 kali periode revolusi Jupiter, yaitu 29,5 tahun. Saturnus memiliki 30 satelit, yaitu Atlas, 1980 S27, 1980 S26, Eupemetheus, Janus, Mimas, Corbital, Encelandus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Dione Coorbital, 1980 S5, 1980 S6, Rhea, Titan, Hyperion, Laetus, Phoebe, dan 9 lagi belum ada namanya. Satelit terbesarnya adalah Titan dengan diameter sekitar 5.000 km.
7. Uranus
Uranus berdiameter 4 kali diameter bumi, yaitu 50.100 km dan massanya 15 kali massa bumi. Periode rotasi Uranus adalah 17 jam, sedangkan periode revolusinya adalah 84 tahun. Berdasarkan pengamatan satelit, Uranus hanya tampak seperti bulatan biru sehingga sulit dipelajari. Para
peneliti mengira bahwa warna biru ini disebabkan oleh atmosfer Uranus yang didominasi oleh gas metana. Satelit yang dimiliki Uranus berjumlah 21, yaitu Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Miranda, Puck, Cordelia, Ophelia, Bianca, Cresida, Desemona, Juliet, Portia, Rosalin, Belinda, dan 5 lagi belum ada namanya.
8. Neptunus
Neptunus merupakan planet yang tampak dari bumi seperti chip biru yang terlihat indah. Diameter Neptunus adalah 48.600 km atau kira-kira 3,9 kali diameter bumi. Berbeda dengan warna biru bumi yang diakibatkan pantulan air, warna biru yang ditampakkan Neptunus diakibatkan oleh susunan gas metana yang mendominasi atmosfernya. Atmosfer Neptunus memiliki kerapatan yang berbeda-beda
sehingga angin di Neptunus dapat bertiup dengan kecepatan tinggi, mencapai 2.200 km/jam. Neptunus berevolusi dengan periode 164,8 tahun dan berotasi selama 15,8 jam sekali. Neptunus memiliki 8 satelit yang masing-masing bernama Triton, Nereid, Naiad, Thalasa, Despina, Galatea, Larissa, dan Proteus.
D. Bumi sebagai Planet
Dari angkasa, bumi nampak beraneka warna dengan dominasi warna biru yang merupakan pantulan cahaya dari samudra, warna hijau yang merupakan pantulan hutan, dan warna merah pantulan dari padang pasir. Sehingga dapat disimpulkan bahwa permukaan bumi terdiri atas daratan yang tersusun oleh batuan dan lautan. Daratan bumi yang tersusun dari batuan disebut dengan litosfer. Untuk menjaga
permukaan bumi dari cahaya matahari dan tabrakan dengan benda langit lain, maka permukaan bumi ini dilapisi oleh atmosfer.
1. Litosfer
Litosfer adalah bagian dari daratan bumi yang berupa batu-batuan. Pada dasarnya, batu-batuan ini dapat digolongkan ke dalam tiga jenis, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan beku adalah batuan yang pertama kali muncul di permukaan bumi. Batuan ini merupakan hasil letusan
gunung berapi atau intrusi magma. Berdasarkan warnanya, batuan ini digolongkan menjadi dua jenis, yaitu batu basalt yang warnanya gelap, dan batu granit yang memiliki warna yang lebih terang dari batu basalt. Batuan sedimen adalah batuan endapan yang berasal dari erosi dan pelapukan yang dilakukan oleh air. Contoh jenis batuan ini adalah batu pasir dan lempung. Batuan ini merupakan batuan sedimen yang
terkubur pada tekanan dan suhu yang tinggi. Contoh batuan metamorf adalah batu marmer. Ketiga batuan ini membentuk siklus yang disebut dengan siklus Litosfer (siklus batuan). Magma atau lava yang keluar dari gunung berapi mengeras membentuk batuan beku yang kemudian mengalami pelapukan dan erosi
sehingga berubah menjadi batuan sedimen. Melalui proses yang lama, batuan ini kemudian terkubur dan membentuk batuan metamorf.
a. Pelapukan
Pernahkah kamu memperhatikan rumah tua yang mungkin ada di sekitar lingkungan rumahmu? Lihatlah
bagaimana rumah yang tadinya berdiri kokoh dalam kurun waktu yang relatif lama, kemudian ditumbuhi oleh pohon pohonan yang rindang, merambat, dan memenuhi dindingdindingnya. Bagaimana itu terjadi? Dinding rumah yang tadinya kokoh lambat laun merapuh dan mudah ditumbuhi lumut dan tanaman rambat lainnya terjadi akibat dinding itu mengalami proses pelapukan. Pelapukan secara umum diartikan sebagai perubahan yang terjadi pada batuan akibat adanya kontak atau interaksi dengan atmosfer, hidrosfer (air), maupun biosfer (makhluk hidup). Berdasarkan proses penguraian yang terjadi selama pelapukan, peristiwa ini kemudian dikelompokkan menjadi dua, yaitu pelapukan fisika dan pelapukan kimia. Pelapukan fisika adalah proses pelapukan yang merubah batuan besar menjadi bagian-bagian yang berukuran lebih kecil, misalnya pelapukan batu menjadi kerikil atau pasir. Pelapukan ini ditandai dengan ukuran butir batuan yang dihasilkan masih kasar dan komposisinya masih sama dengan komposisi batuan awalnya. Pelapukan fisika dapat terjadi karena membekunya air dalam batuan (pembajian oleh es), tumbuhan dan hewan, pelepasan tekanan, tumbuhnya kristal garam, dan perubahan suhu. Sedangkan, pelapukan kimia adalah proses pelapukan yang mengubah batuan menjadi suatu mineral yang baru. Pelapukan ini terjadi akibat mineral-mineral pada batuan induk bereaksi dengan ion-ion yang ada di atmosfernya. Peristiwa terjadinya pelapukan kimia dapat dipercepat oleh adanya air dan jumlah yang relatif banyak, suhu yang tinggi, dan luas permukaan yang besar. Pelapukan kimia ditandai dengan dihasilkan mineral baru yang berbeda dengan batuan asalnya dan butirannya pun sangat halus.
Setiap batuan memiliki kemampuan yang berbeda untuk bertahan dari proses pelapukan. Buktinya, bumi yang sebagiannya merupakan batuan, kini memiliki bentuk yang seperti kita ketahui sekarang, terdiri atas dataran rendah, bukit, lembah, dan dataran tinggi.
b. Pembentukan Tanah
Tanah adalah salah satu hasil pelapukan batuan yang terjadi melalui proses kimia juga fisika. Telah disebutkan sebelumnya bahwa pada suatu permukaan batuan yang sering mengalami kontak dengan air akan mudah ditumbuhi oleh lumut. Selama pertumbuhannya, lumut akan mengambil mineral yang ada di dalam batuan sebagai makanannya. Kemudian, lumut akan mengeluarkan mineral baru yang Menempel pada batuan yang ditempatinya. Partikel mineral baru ini bersama-sama debu atmosfer dan bahan organik sisa tumbuhan lumut yang telah mati terkumpul di celahcelah batuan dan membentuk kantung-kantung tanah. Spora dari jenis tumbuhan lain hinggap pada kantung tanah ini dan memperoleh makanan darinya sehingga tumbuhan ini tumbuh tinggi. Proses pertumbuhan ini memberikan kesempatan terhadap proses pelapukan. Setelah kurun waktu yang cukup lama, kantung-kantung tanah ini makin tebal dan akar-akar tumbuhan makin kuat menahan tanah sehingga tidak mengalami erosi. Seiring bertambahnya waktu, tanah ini pun bertambah tebal dan luas.
2. Atmosfer Bumi
Seperti planet lain, atmosfer yang menyelimuti bumi pun berwujud gas. Dilihat dari kandungannya, atmosfer bumi memiliki keunikan bila dibandingkan dengan atmosfer di planet lain. Kandungan gas dalam atmosfer bumi terjaga oleh aktivitas pernafasan makhluk hidup yang ada di dalamnya. Manusia dan hewan menghirup oksigen dan melepaskan karbon dioksida, sementara tumbuhan sebaliknya, menghirup karbon dioksida dan melepaskan oksigen. Di bumi, atmosfer berfungsi sebagai pelindung bagi bumi dari hantaman benda-benda langit dan berperan sebagai efek rumah kaca. Atmosfer bumi diciptakan tembus pandang agar memungkinkan cahaya matahari menembusnya dan sampai
di permukaan. Selain itu, atmosfer bumi pun bertugas untuk menahan sebagian panas matahari yang dipantulkan bumi. Dengan demikian, suhu bumi akan tetap terjaga dan manusia tetap hidup karena suhunya yang hangat.
3. Pengaruh Pergerakan Bumi
Sebagai planet, tentunya matahari akan berevolusi mengelilingi matahari dan berputar pada porosnya (berotasi). Sebagai aktivitas periodik, rotasi dan revolusi bumi pun memberikan pengaruh terhadap peristiwa yang terjadi di bumi.
a. Pengaruh Rotasi Bumi
Gerak rotasi bumi menyebabkan cahaya matahari diterima oleh bagian-bagian bumi secara bergantian. Saat suatu bagian bumi terkena cahaya matahari, maka bagian tersebut mangalami siang hari. Sementara, ketika bagian yang tidak terkena cahaya matahari, maka bagian itu mengalami malam. Proses pergantian siang dan malam akan terus terjadi selama bumi masih berotasi. Akibat lain dari rotasi bumi adalah munculnya gerak semu dari matahari dan bintang. Ketika kita melihat bintang di malam hari yang tebit dari timur dan tenggelam di barat kemudian diganti oleh matahari yang juga muncul di timur dan menghilang di barat pada siangnya, kita merasakan seolah-olah mereka yang bergerak mengelilingi bumi.
Padahal, yang sebenarnya bergerak adalah bumi. Untuk menentukan tempat-tempat di bumi, dibuatlah
garis-garis khayal berupa koordinat yang terdiri atas garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang ditarik dari barat ke timur sejajar garis khatulistiwa. Sementara, garis bujur adalah garis yang ditarik dari kutub utara ke kutub selatan bumi. Rotasi bumi menyebabkan perbedaan waktu untuk setiap perbedaan garis bujur. Garis bujur 0° di tetapkan berada di kota Greenwich, sebuah kota di Inggris.
Waktu di kota ini biasanya disebut Greenwich Mean Time (GMT). Tempat yang yang terletak 15° sebelah timur kota ini, memiliki waktu lebih cepat 1 jam dari GMT. Dan tempat yang berada 15° sebelah barat dari kota itu waktunya lebih lambat 1 jam dari GMT. Dengan kata lain, setiap berbeda 1° garis bujur, waktunya pun akan berbeda 4 menit.
b. Pengaruh Revolusi Bumi
Selama bergerak, sumbu bumi membentuk sudut 23,5° terhadap garis tegak lurus pada bidang eliptika (bidang edar bumi). Akibatnya, lama pemanasan yang diterima setiap kutubnya berbeda-beda. Peristiwa yang merupakan pengaruh dari revolusi bumi adalah:
a) Adanya pergantian musim.
b) Perubahan lamanya siang dan malam.
c) Gerak semu matahari.
d) Perbedaan lokasi kemunculan benda langit setiap bulannya.
4. Pengaruh Teknologi terhadap Lingkungan
Telah disebutkan bahwa manusia bertugas untuk menjaga keseimbangan atas keberadaan seluruh anggota tata surya, terutama bumi yang menjadi tempat tinggalnya. Setiap aktivitas makhluk hidup, terutama manusia sebagai satu-satunya makhluk yang memiliki akal, tentunya akan sangat berpengaruh terhadap keseimbangan bumi. Manusia dengan akal yang dimiliki telah membuat kemajuankemajuan
yang mempermudah kehidupannya namun tak jarang merusak alam, di antaranya dalam bidang teknologi.
Ketidakseimbangan alam yang kini dan mungkin nanti akan dirasakan manusia akibat kurang terkontrolnya perkembangan teknologi di antaranya adalah sebagai berikut.
a. Kebocoran Lapisan Ozon
Ozon adalah lapisan terluar atmosfer bumi yang disusun oleh tiga buah molekul oksigen (O3). Ozon merupakan lapisan yang melindungi bumi dari radiasi cahaya matahari. Perkembangan teknologi yang dibuat manusia telah merusak keseimbangan lapisan ozon. Pembuatan senyawa kimia CFC (clorofluorocarbon) yang banyak digunakan pada alat pendingin ruangan (air conditioner) dan lemari es (freezer) serta berbagai janis parfum, telah menipiskan lapisan ozon bumi. Hal ini mulai diketahui pada tahun 1980-an setelah ditemukannya lubang ozon di atas benua Antartika. Untuk menghindari penipisan lapisan ozon yang lebih lanjut secara global di seluruh dunia, penggunaan senyawa CFC dan alat-alat yang menggunakannya harus dikurangi. Jika tidak, lapisan yang melindungi bumi dari radiasi matahari akan terus berkurang, bahkan hilang sama sekali. Hal ini dapat membahayakan manusia karena radiasi matahari dapat menyebabkan kanker kulit.
b. Hujan Asam
Hujan asam merupakan peristiwa merugikan yang terjadi akibat adanya polusi udara yang berlebihan. Senyawa hidrokarbon hasil pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor dan pabrik-pabrik akan bereaksi dengan senyawa oksida nitrogen dan senyawa sulfur yang ada di atmosfer sehingga membentuk sulfida asam. Zat yang bersifat asam ini akan jatuh ke bumi bersama hujan. Hujan yang demikianlah yang disebut dengan hujan asam. Hujan ini merugikan, bahkan berbahaya bagi manusia karena bangunan-bangunan yang dibuat dari pasir akan cepat rusak, bahkan lambat laut hutan pun akan mati. Dapat dibayangkan efek yang akan dirasakan oleh manusia ketika bangunan-bangunan rusak dan hutan mati. Secara otomatis,
air dan bahan makanan pun akan sulit ditemui.
c. Efek Rumah Kaca
Telah disebutkan bahwa atmosfer bumi menahan sebagian panas yang diberikan matahari ke bumi. Pada
dasarnya, efek rumah kaca sangat bermanfaat untuk keberlangsungan kehidupan di bumi karena dapat menjaga kehangatan suhu bumi. Jika tidak ada efek rumah kaca, maka bumi akan menjadi planet yang sangat dingin, dengan suhu mencapai -20° C. Namun, akibat keserakahan manusia, terjadinya efek rumah kaca kini membawa kerugian. Pembakaran bahan bakar fosil dan penggunaan bahan pengganti CFC, kada CO2 di atmosfer yang meningkat telah memacu peningkatan efek rumah kaca. Akibatnya, terjadi
peningkatan suhu atau pemanasan global di permukaan bumi. Jika pemanasan global terjadi, maka penguapan di permukaan bumi pun akan semakin cepat dan akhirnya planet ini akan mengalami kekeringan yang mengakibatkan tidak memungkinkan adanya lagi kehidupan.
E. Bulan
Bulan merupakan satu-satunya satelit alami yang dimiliki bumi. Bulan melakukan tiga pergerakan yang berpengaruh pada peristiwa-peristiwa yang terjadi di bumi.
1. Bentuk Fisik Bulan
Sebagai satelit, bulan memiliki ukuran yang jauh lebih kecil dari planet. Dibandingkan dengan bumi, diameter bulan adalah 0,25 kali diameter bumi (sekitar 476 km) dan massanya adalah 1 : 8. Ketidakberadaan atmosfer di bulan menyebabkan tidak adanya kehidupan di sana. Selain itu, tabrakan bulan dengan benda langit lain pun tidak bisa dihindarkan. Akibatnya, bagian permukaan bulan tidak
seperti yang tampak dari bumi. Permukaan bulan dipenuhi oleh kawah-kawah dengan diameter yang bervariasi. Sebagian besar kawah ini terjadi karena hujan meteor. Selain itu, karena tidak adanya atmosfer di bulan, suhu bulan dapat mencapai 110° C saat terkena matahari dan -170° C saat sinar matahari tidak mengenainya.
2. Gerakan dan Fase Bulan
Sebagai satelit, bulan melakukan tiga jenis gerakan, yaitu berotasi terhadap porosnya, berevolusi mengelilingi bumi, dan bersama bumi berevolusi mengelilingi matahari. Waktu yang dilalui oleh bulan untuk berevolusi mengelilingi bumi disebut satu bulan sideris, yaitu selama 27,33 hari perhitungan bumi. Tetapi, waktu yang diperlukan bulan untuk beredar dari keadaan bulan baru dan kembali ke keadaan bulan baru lagi disebut sebagai satu bulan sinodis atau satu bulan komariah, yaitu 29,5 hari. Setiap malam kita melihat bulan, kita akan mendapatkan bentuk penampakan bulan yang berbeda-beda dan berulang membentuk sebuah siklus. Perubahan bentuk penampakan bulan ini disebut siklus fase-fase bulan. Fase-fase ini terjadi sesuai dengan sinar yang dipantulkannya ke bumi. Ketika bulan berada di antara matahari dan bumi, sisi bulan yang tidak terkena matahari akan menghadap ke bumi sehingga bulan tidak nampak di bumi. Fase ini dinamakan fase bulan baru. Sesuai pergerakan yang terjadi, bulan lambat laun akan nampak diawali dengan bentuk sabit. Bulan dalam bentuk ini dinamakan bulan sabit. Bagian bulan yang nampak di bumi akan terus bertambah hingga membentuk bulan separuh. Bulan akan terus mengembang dengan menampakan bagian yang lebih besar hingga membentuk bulatan yang penuh. Saat itu seluruh
bagian bulan telah nampak ke bumi. Bulan yang seperti ini dinamakan bulan purnama. Posisi bulan saat purnama tepat berlawanan dengan bulan baru. Setelah mencapai purnama, bulan kembali menyusut melewati bulan separuh, bulan sabit, hingga kembali pada bulan baru. Fase ini akan terus berulang selama revolusi bulan terhadap bumi dan matahari terjadi.
3. Penanggalan
Berdasarkan waktu satu bulan sinodis ini, disusunlah penanggalan yang disebut dengan tahun komariah atau tahun hijriah. Pada penanggalan ini, jumlah hari selama satu tahun komariah adalah 354 hari. Karena waktu satu bulan sinodis adalah 29,5 hari, maka jumlah hari pada tiap-tiap bulan di tahun komariah berselang-seling antara 29 hari dan 30 hari. Selain penanggalan komariah, kita pun mengenal
penanggalan masehi. Penanggalan ini berdasarkan pada periode rotasi dan revolusi bumi. Pada penanggalan ini, tahun yang habis dibagi empat disebut dengan tahun kabisat, yakni tahun yang jumlah harinya 366 hari dan yang lainnya disebut tahun basit.
4. Gerhana
Akibat pergerakan yang dilakukan oleh bulan dan bumi, suatu saat akan terjadi peristiwa yang disebut gerhana. Berdasarkan posisi matahari-bumi-bulan, dikenal dua jenis gerhana, yaitu gerhana matahari dan gerhana bulan. Gerhana bulan adalah situasi terhalangnya sinar matahari yang menuju bulan oleh bumi. Sedangkan, gerhana matahari adalah situasi terhalangnya sinar matahari menuju bumi
oleh bulan. Gerhana dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu gerhana total dan gerhana parsial. Gerhana total terjadi jika benda yang menjadi tujuan sinar matahari berada pada daerah umra. Sedangkan, gerhana sebagian atau gerhana parsial terjadi jika benda yang menjadi tujuan datangnya sinar matahari berada pada daerah penumbra. Gerhana matahari total hanya berlangsung selama 6 menit, sementara gerhana bulan total dapat terjadi selama 2 jam.
5. Pasang Surut Air Laut
Peristiwa naik atau turunnya air laut dari keadaan normal (garis pantai) disebut dengan pasang atau surut. Air laut mengalami pasang surut sebanyak dua kali dalam satu hari. Peristiwa ini terjadi akibat adanya pengaruh gaya gravitasi bulan dan matahari. Karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi, maka gaya gravitasi bulan memiliki pengaruh yang lebih besar daripada gravitasi matahari terhadap peristiwa pasang surut ini.
