BUMI DAN LAPISAN-LAPISANNYA

Bumi dan Lapisan-lapisannya

1. Bumi

Bumi adalah planet yang mengelilingi matahari, dalam satu putaran penuh memerlukan waktu 365/4 hari. LAmanya planet mengelilingi matahari dalam satu lintasan hamper bulat yaitu selama satu tahun. Untuk perputaran pada sumbunya dalam satu putaran penuh< bumi memerlukan waktu 23 jam 35 menit 9 detik.

Pada tahun 1745 telah diadakan ekspedisi ilmiah di Prancis yang mengungkapkan bahwa bumi tidak bulat sempurna. Garis tengan ekuator lebih panjang dari garis tengah antara dua kutub. Bagian Kutub Utara permukaan bumi menjorok ke luar, sedangkan bagian Kutub Selatan bumi masuk ke dalam. Bentuk ini mirip sebuah apel.

Apabila dilihat dari Kutub Utara, rotasi bumi berlawanan arah dengan jarum jam, bergerak dari arah barat ke timur. Akibat dari gerakan ini terjadilah pergantian hari, pergantian siang dan malam. Gerakan ini menyebabkan benda-benda langit bergerak vertical di atas jika diamati dari ekuator. Namun, bila diamati dari kutub seolah-olah benda langit berada di kaki langit atau sejajar dengan kaki langit. Terjadi perubahan siang dan malam akan dialami oleh permikaan bumi secara bergiliran.

Dari bulan Juni hingga Desember, bola bumi bagian utara lebih dekat dengan matahari daripada bagian bumi sebelah selatan. Keadaan sebaliknya terjadi pada bulan Desember hingga Juni. Lintasan bumi dalam mengelilingi matahari tidak betul-betul bulat, melainkan agak lonjong. Karena lintasan lonjong ini kadang-kadang melintas dekat matahari.

Makin jauh suatu daerah di permukaan bumi dari daerah kutub, pergantian siang dan malamnya semakin pendek. Di daerah khatulistiwa, pergantian berlangsung hamper tetap, yaitu 12 jam sekali. Khatulistiwa adalah suatu garis khayal yang membagi bumi atas belahan utara dan selatan yang sama besar. Daerah yang berada tepat pada garis khatulistiwa beriklim panas karena bagian khatulistiwa mengembung, sehingga panas matahari lebih banyak.

Semua isi bumi memiliki gaya gravitasi. Semakin padat sebuah benda, maka gaya tarik gravitasinya semakin besar. Sebenarnya gravitasi ingin menarik kita ke pusatnya, tetapi terhalang oleh lapisan tanah dan tertahan oleh tanah tersebut. Setiap benda akan saling tarik menaraik. Demikian pula permukaan bumi, semakin jauh terjatuh ke dalam bumi maka gaya tarik semakin kuat. Oleh karena itu, berat benda semakin berkurang bila sampai di pusat bumi, benda-benda pun sudah tidak berbobot sama sekali.Gravitasi pusat bumi itu sama dengan nol. Namun, benda akan meluncur melewati pusat bumi. Sebab, masih adanya tenaga yang tersisa. Akan tetapi, semakin jauh meninggalkan pusat bumi, kembali pusat bumi semakin kuat menarik benda tadi sehingga gerak luncur benda semakin lambat jalannya dan akan terhenti sebelum sampai di permukaan bumi. Sesudah itu akan meluncur kembali ke pusat bumi, melewatinya, berhenti, lalu kembali lagi bergerak ke pusat bumi,dan seterusnya. Demikian akan bergerak bolak balik sepanjang trowongan itu.

 

Gedung yang berdiri di empat tempat di permukaan bumi, semuanya melekat pada kulit permukaan bumi karena daya gravitasi. Pada gambar tampak jelas bahwa atas dan bawah sebagaimana disebutkan sehai-hari sesungguhnya tidak betul karena di angkasa tidak ada istilah atas dan bawah, sedang bumi berada di angkasa. Lautan pun berada di kulit bumi, tetapi ait laut tidak tumpah ke luar dari bumi. Hal ini karena adanya gaya gravitasi.

Bumi tidak memiliki cahaya sendiri, walaupun begitu bukan berarti bumi secara keseluruhan dingin. Sebenarnya keadaan di bagian dalam bumi sangat panas, walaupun tidak sepanas matahari. Namun, karena manusia tidak dapat menggali tanah lebih dari beberapa kilometer, maka sekarang tidak diketahui bagaimana keadaan di dalam bumi yang sebenarnya.

 

 

Tanpa udara di sekeliling bumi tidak satu makhluk pun dapat hidup. Udara  di bumi tidak melayang terlalu jauh ke amgkasa. Oleh karena itu orang yang mendaki gunung  tertinggi di dunia harus menggunakan masker khusus, sebab pada ketinggian tersebut lapisan udara terlalu tipis. Gunung Himalaya tingginya tidak lebih dari 8.800 m. Di atas 400 km dari bumi, hampir tidak terdapat udara dan jarak pertengahan antara bumi dan bulan, sama sekali tidak ada udara.

2. Berat dan Ukuran Gravitasi

Makin jauh dari pusat gravitasi, berat badan semakin berkurang. Ketika berada di pesawat uadara pun akan lebih ringan dibanding dengan di atas tanah. Sampai pada ketinggian tertentu tidak mempunyai berat sama sekali, sehingga tubuh manusia akan melayang-layang di udara. Hal seperti itu akan terjadi di luar angkasa. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa berat yang dimiliki makhluk hidup tergantung pada kuatnya daya tarik gravitasi.

3. Lapisan-lapisan Bumi

Lapisan inti bumi disebut barisfer atau sentrosfer. Lapisan kulit bumi yang padat disebut litosfer, sedangkan lapisan air pada permukaan bumi disebut hidrosfer, sedangkan lapisan gas yang melapisi bumi disebut atmosfer.

a. Inti Bumi (Barisfer/Sentrosfer)

Dua macam cara penyelidikan bumi, yaitu sebagai berikut :

(1) Penyelidikan secara langsung

Penyelidikan secara langsung ini dilakukan dengan cara mengebor atau membuat lubang dalam tanah. Misalnya tambang-tambang dan terusan dalam tanah.

(2) Penyelidikan secara tidak langsung

Berat jenis seluruh bumi rata-rata 5,5 sedangkan berat jenis lapisan luarnya (litosfer) rata-rata 2,8. Memperhatikan kedua macam berat jenis ini dapat ditarik kesempulan bahwa bagian dalam bumi lebih berat daipada kulit bumi.

Diduga berisfer terdiri atas nikel dan besi dan lapisan itu disebut nife. Lapisan nife berjari-jari 3.470 km. Batas luasnya  kurang lebih 2.900 km di bawah permukaan bumi dan mempunyai berat  jenis rata-rata 10. Di sekeliling atau di atas lapisan nife terdapat lapisan antara yang elastis. Susunan zatnya seperti batu meteorit berat jenis rata-rata 5,tebal kira-kira 1.700 km. Pengaruh panas matahari hanya terasa paling dalam dalam 20 m di bawah permukaan bumi. Setelah 20 m ke bawah temperaturenya konstan tidak  dipengaruhi musim dingin maupun panas. Akan tetapi, makin masuk ke dalam bumi makin panas, umumnya tiap turun 33 m temperature naik 1^o C. Angka 33 m ini disebut jumlah geothermis, yaitu jumlah meter yang diperlukan untuk kenaikan temperature 1^o C apabila turun vertical ke dalam lapisan bumi. Di eropa dipakai  ukuran 33 m, sedangkan di Amerika Utara dipakai 60 m. Sebaliknya, terdapat istilah derajat geothermis adalah jumlah derajat celcius yang dipakai apabila turun vertical 100 meter ke dalam bumi. Batuan-batuan gunung berapi yang masih panas memperkecil jumlah geothermis, sedangkan air samudra dan air tanah memperbesar derajat geothermis. Derajat geohermis disebut juga gradient geothermis.

Beberapa alas an tentang padatnya berisfer adalah sebagai berikut :

F Jika berisfer itu cair, maka tentu akan terjadi pasang naik dan pasang surut yang mungkin akan mengakibatkan permukaan bumi kembang kempis.

F Getaran-getaran gempa yang terjadi di Jepang dapat diukur di Inggris dengan alat-alat yang halus. Sifat-sifat tersebut menunjukkan bahwa inti bumi padat.

b. Kulit Bumi (litosfer)

Litosfer adalah lapisan bumi bagian atas, tebal rata-rata 1.200 km dan merupakan bagian yang vital bagi kehidupan manusia, berupa benua dan pulau-pulau tempat kita tinggal. Kulit bumi terdiri atas dua lapisan, yaitu : Lapisan sima (silicium dan magnesium) terdapat di sebelah bawah; Lapisan sial (siliciumn dan aluminium) terdapat di sebelah atas sekali, tebalnya berkisar 50-100 km atau rata-rata 60 km.

Kulit bumi terdiri atas zat padat yang disebut batuan. Bukan batuan yang keras, tetapi termasuk di dalamnya pasir, tanah liat, abu gunung berapi, batu kerikil. Munurut kejadianya dapat di bedakan 3 golongan batuan, yaitu :

(1) Batuan Beku (Batuan Magma)

Terjadi dari magma yang cair dan sangat panas, di dalam atau di luar bumi akibat temperaturnya turun. Meburut tempatnya membeku dibedakan atas 3 macam, anatara lain:

a) Batuan Beku Luar

ialah batuan yang cepat membeku sesudah di atas kulit bumi.

b) Batuan Beku Sela

ialah batuan yang membeku dengan cepat pada suatu sela di kulit bumi.

c) Batuan Beku Dalam

ialah batuan yang membeku dengan lambat sewaktu nasih dalam kulit bumi.

(2) Batuan Mengendap (Batuan Sedimen)

Angin dan sungai dapat mengikis batuan beku seperti tanah liat dan memindahkannya ke tempat lain. Di tempat baru ini, zat padat akan mengendap. Ada yang menjadi gembur dan ada yang menjadi keras karena sudah sangat lama dank arena berat tekanan dari atas, Yang gembur adalah pasir pantai, pasir sungai, tanah liat laut. Yang membeku adalah konglomerat,mula-mulanya terjadi dari batu-batu kerikil yang agak bundar-bundar,\ kemudian melekat satu sama lain; batuan pasir; batuan lei; batuan kapur. Jika mengendap di dasar laut disebut sedimen laut, dan di daratan disebut sedimen daratan. Dapat juga dinamai menurut apa yang membawanya, misalnya sedimen aquatis jika dibawa oleh air, sedimen airis jika dibawa oleh angin.

(3) Batuan Berubah Sifat (Batuan Metamorf)

Batuan ini berasal dari batuan magma dan batuan sedimen, tetapi sifatnya sudah berubah karena pengaruh panas yang tinggi atau tekanan yang sangat berat.

Para ilmu\wan telah mengidentifikasi 10 unsur lebih, tetapi lebih dari 98% dari litosfer terdiri atas 8 unsur, yaitu oksigen 46,6%, silikon 27,7%, aluminium 8,1%, besi 5%, kalsium 3,6%, natrium 2,8%, kalium 2,6%, dan magnesium 2,1%.

C. Lapisan Air (Hidrosfer)

Yang dimaksud dengan air atau hidrosfer ialah semua perairan yang berada di bumi, yaitu samudra, laut, danau, sungai, dan air tanah. Pengertian air asin dan air tawar hanya menggambarkan perbedaan banyaknya zat-zat atau garam-garam yang terlarut di dalamnya. Air yang jatuh langit sebagai hujan dan salju boleh dikatakan tidak mengandung garam-garam atau mineral yang terlarut. Air yang mengalir di sungai-sungai, makin ke muara makin banyak mengandung garam-garam dan mineral, sehingga laut menjadi timbunan garam-garam yang terlarut.

Hidrosfer di bumi kira-kira 71% terdiri sebagian besar atas samudra dan lautan.Es pada Kutub Utara dan Selatan bumi termasuk hidrosfer. Hidrosfer sangat berpengaruh terhadap keadaan atmosfer karena air yang menguap dari laut membentuk awan dan hujan, berlangsung sepanjang abad dan membentuk siklus air. Siklus ini yang akan membuat air laut menjadi asin karena mineral yang sudah larut dalam kerak bumi terbawa oleh air laut. Air menguap lagi, tetapi mineralnya tidak. Perlu diketahui pula bahwa gas-gas yang ada di atmosfer juga terlarut dalam hidrosfer. Dari semua gas itu, yang penting adalah terlarutnya gas oksigen dan karbon dioksida karena gas-gas tersebut sangat vital bagi perikehidupan di laut.

Cabang-cabang ilmu yang mencakup hidrosfer adalah sebagai berikut :

(1) Oseanografi

 Ialah ilmu yang mempelajari lautan, terutama airnya, dalamnya, dan dasarnya.

(2) Hidrologi

 Ialah ilmu yang mempelajari air yang mengalir, misalnya air sungai, air di lapisan tanah, air  yang memancar.

(3) Glasiologi

 Ialah ilmu yang mempelajari es dan sungai es, proses penyebarannya di bumi pada masa lalu, sekarang, dan menduga yang akan dating.

D. Lapisan Udara (Atmosfer)

Atmosfer ialah lapisan udara atau hawa yangn menyelubungi bumi. Atmosfer adalah bagian dari bumi. Karena pengaruh gaya berat, maka atmosfer pun berputar bersama-sama bumi setiap hari (rotasi) serta beredar mengelilingi matahari setiap tahun (revolusi).

Udara berlapis-lapis, batas tiap-tiap lapisan ditentukan oleh mendadaknya peralihan temperatur. Diduga tinggi seluruh lapisan udara (atmosfer) kurang lebih 1.000 km. Berdasarkan sifatnya, atmosfer dapat dibagi dalam beberapa lapisan, yaitu:

(1) Stratosfer

Ialah atmosfer di atas troposfer, mulai dari 12 sampai 80 km dari permukaan laut.

(2) Ionosfer

Ialah lapisan atmosfer di atas stratosfer, 80-800 km dari permukaan laut.

(3) Dissipasifer

Ialah lapisan atmosfer di atas ionosfer, mulai dari 800 km dari permukaan laut.

Bermacam-macam zat terdapat di angkasa, tetapi gas nitrogen dan oksigen merupakan 99% dari seluruh bagian udara bumi; nitrogen sebanyak 78%, oksigen 21%, sedangkan 1% lainnya adalah gas-gas lain, termasuk asam arang dan argon.

4. Lapisan Ozon

Pada suhu biasa O₃ cukup stabil, tetapi terurai menjadi oksigen bila dipanaskan. Ozon adalah pisau bermata dua. Di lapisan stratosfer ia  melindungi kita dari radiasi ultraviolet yang berbahaya, sedangkan di permukaan bumi merupakan racun makhluk hidup. Dalam kadar tertentu dapat mengancam kelestarian tanaman, merangsang selaput lendir mata, dan saluran pernapasan kita.. Ozon bermanfaat untuk menyucihamakan air minum, kolam renang, dan mensterilkan udar ruang operasi. Daya bunuh kumannya disebabkan oleh sifat oksigennya yang kuat. Ozon timbul ketika halilintar menyambar bila terjadi percikan bunga listrik di udara. Asap buangan yang mengandung oksida nitrogen juga dapat menghasilkan ozon bila terkena sinar matahari. Namun, bila oksida oksigen sempat melayang ke stratosfer, justru menjadi katalis yang mengubah O₃ menjadi O₂ dan menipiskan lapisan ozon. Di laboratorium ozon dapat diproduksi dari gas oksigen dengan percikan api listrik. Alatnya disebut ozonizer. Dewasa ini lapisan ozon yang terdapat di stratosfer mengalami kerusakan, manyebabkan terbentuknya lubang ozon yang berukuran kurang lebih 5 kali wilayah Indonesia yang berakibat cahaya matahari bebas memancarkan sinar ultraviolet tanpa halangan.Lubang ozon terdapat di daerah Kutub Utara dan Kutub Selatan.

Tanda-tanda adanya lubang ozon di Kutub Utara dan Kutub Selatan adalah sebagai berikut:

a. Salju abadi di Kutub Selatan tiba-tiba berhenti pada pertengahan Juli 1986.

b. Cahaya matahari yang mampu menembus kabut tebal berubah menjadi kecoklatan.

c. Tumbuhan dan plankton ditemukan mati terbakar.

d. Suhu bumi bertambah panas.

Sebab-sebab terjadinya penipisan ozon:

v Reaksi tidak terkontrol dari gas yang dikeluarkan oleh pesawat supersonik.

v Gas chlorine dan bromine serta gas buangan CFC dari berbagai industri.

v Peristiwa alamiah, yaitu terjadinya reaksi O₃ dan gas CH₄.

CFC merupakan produk sampingan dari berbagai industry, seperti bahan pendingin lemari es,bahan pendingin ruangan, ratusan barang konsumsi yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Gas CFC bersifat multiguna, terutama karena sifatnya benar-benar tidak reaktif terhadap bahan kimia lainnya sehingga tidak bersifat  racun dan tidak mudah terbakar.

Akibat-akibat penipisan ozon:

a. akibat langsung bagi manusia.

 (1) Timbulnya penyakit kanker kulit

 (2) Katarak mata

 (3) Berkurangnya system pertahanan tubuh

b. akibat tidak langsung bagi manusia.

  (1) Turunnya hasil panen

  (2) Gangguan terhadap rantai pangan biologi laut

  (3) Terbakarnya tanah sedikit demi sedikit di bawah lubang ozon

  (4) Suhu bumi meningkat

Meningkatnya suhu bumi, selain karena penipisan ozon, dapat disebabkan oleh:

v Efek rumah kaca

v Penebangan hutan secara besar-besaran oleh manusia

Gas CO₂ yang dihasilkan dari proses pembakaran serta buangan industry mengakibatkan terbentuknya lapisan CO₂ di atmosfer. Oleh karena itu, suhu bumi bertambah panas.