Perkembangan IPA
Alam Semesta dan Isinya baik, Mikrokosmos maupun Makrokosmos
Alam
semesta terdiri dari semua materi termasuk tenaga dan radiasi serta segala hal
yang telah di ketahui dan baru dalam tahap percaya bahwa pasti ada di
antariksa. Bumi, bulan, planet-planet dan matahari yang termasuk dalam tata
surya hanyalah titik kecil diantara 200 milyar bintang penyusun galaksi bima
sakti. Namun para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam
pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
Alam semesta atau universum dalam terminologi ilmu astronomi adalah ruang
angkasa dengan segala zat dan energi yang ada didalamnya.
Alam semesta mencakup tentang
mikrokosmos(benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil (atom,
elektron, sel, amuba, dan sebagainya) dan makrokosmos(benda-benda yang
ukurannya sangat besar, (bintang, planet, galaksi)).
Terjadinya alam semesta
Pendapat tentang terbentuknya alam
semesta baru merupakan teori, yang meskipun sudah banyak penelitian dilakukan
namun masih tetap tingkat teori saja. Pada dasarnya ada dua pendapat tentang
terbentuknya alam semesta ini.
1. Teori keadaan tetap (steady state
theory)
Teori ini dikemukakan oleh Fred
Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold. Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi
sempurna yang menyatakan bahwa alam semesta ini di mana pun dan bilamanapun
selalu sama, ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang
sebanding dengan galaksi lama. Dengan demikian teori ini secara ringkas
menyatakan bahwa tiap-tiap galaksi
terbentuk ( lahir), tumbuh, menjadi tua dan akhirnya mati. Jadi teori ini
beranggapan bahwa alam semesta tidak terhingga besarnya dan tidak terhingga
tuanya (tanpa awal dan tanpa akhir).
2. Teori Letusan Hebat
Berbagai teori tentang jagad raya
membentuk suatu bidang studi yang dikenal sebagai kosmologi. Einstein adalah
ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia menyempurnakan teori umumnya
tentang relativitas, yang kemudian diterapkan pada pendistribusian zat di luar
angkasa. Pada tahun 1917 secara matematik ditentukan bahwa tampaknya ada massa
bahan yang hampir seragam yang keseimbangannya tak tentu antara kekuatan tarik
gravitasi dan kekuatan olek atau kekuatan dorong kosmik lain yang tak dikenal.
Pada tahun 1922 seorang ahli
fisika Rusia muncul dengan pemecahan soal itu secara lain, yang mengatakan
bahwa kekuatan tolak tidak berperan bahkan jagad raya terus meluas dan seluruh
partikel terbang saling menjauhi dengan kecepatan tinggi. Karena kekuatan tarik
gravitasi, perluasan itu terus melambat. Sebelumnya, partikel-partikel itu telah
bergerak keluar bahkan lebih cepat lagi. Dalam model jagat raya ini dahulu
perluasan mulai pada saat yang unik yang disebut “letusan hebat”.
Teori letusan hebat rupanya
begitu berlawanan dengan pengetahuan astronomi zaman sekarang, yang mula-mula
sedikit menarik perhatian. Akhirnya sebanyak bintang dalam galaksi Bimasakti
bukannya saling menjauhi satu sama lain, tetapi malahan berjalan dalam orbit
sirkular mengelilingi wilayah pusatnya yang padat. Akan tetapi, pada tahun 1929
Edwin Hubble, ketika itu ahli astronomi di Observatorium Mount Wilson,
mengemukakan bahwa berbagai galaksi yang telah diamatinya sebenarnya menjauhi
kita, dan menjauhi yang lain, dengan kecepatan sampai beberapa ribu kilometer
per-detik.
Rupanya galaksi-galaksi ini,
seperti halnya Bimasakti kita, menjaga keutuhan bentuk internalnya selama waktu
yang panjang. Galaksi-galaksi itu secara sendiri-sendiri mengarungi angkasa
raya, kira-kira sebagain unit atau partikel yang bergerak mengarungi ruang
angkasa. Teori Einstein dapat diterapkan pada berbagai galaksi, sebagai ganti
bintang-bintang.
menyebutkan dan membedakan
anggota sistem tata surya
1.Matahari
Matahari adalah bintang induk
tata surya dan merupakan komponen utama sistem tata surya ini. Bintang ini
berukuran 332.830 massa bumi.
·
Matahari adalah pusat dari tata surya. Matahari
merupakan sebuah bintang yang tidak berbeda dengan bintang lainnya. Energy yang
di pancarkannya menjamin kehidupan manusia
·
Matahari adalah suatu bola gas panas yang
memancarkan sendiri sumber energi ke segala arah dan merupakan pusat tata surya
·
Matahari termasuk bintang yang berukuran kecil. Ukuran
garis tengahnya 100 kali lebih besar dari bumi, sehingga jika Matahari itu kita
anggap sebagai wadah kosong, matahari dapat menampung lebih dari 1 juta bumi.
2.Bintang
Bintang merupakan benda langit
yang memancarkan cahaya. Terdapat bintang semu(tidak menghasilkan cahaya
sendiri tapi memantulkan cahaya yang diterima dari bintang yang lain) dan
bintang nyata(menghasilkan cahaya sendiri/bintang nyata). Menurut ilmu
astronomi,definisi bintang adalah Semua benda masif (bermassa antara 0,08
hingga 200 massa matahari) yang sedang dan pernah melangsungkan pembangkitan energi
melalui reaksi fusi nuklir.
3.Komet
Komet sering disebut dengan
istilah bintang berekor karena sifat fisiknya, yang terdiri atas dua bagian,
yaitu inti dan ekor. Sebagian besar tubuh komet dibentuk oleh berbagai gas,
termasuk Sianogen (CN), Karbon (C), Karbon monoksida(CO), Nitrogen (N2),
Hidroksil (OH), dan Nitrogen Hidrid (NH). Komet senantiasa datang mengunjungi
aatahari dan keluarganya secara periodik dalam waktu tertentu.
4.Meteor
Meteor merupakan benda langit di
angkasa baik terdiri atas senyawa logam maupun batuan. Meteor bisa terlihat
dari bumi yang sering disebut bintang jatuh karena,terjadinya gesekan yang
sangat kuat antara massa meteor dan partikel-partikel atmosfer bumi sehingga
meteor terbakar dan terlihat dari Bumi. Meteor yang jatuh sampai ke permukaan
bumi dinamakan meteorit.
5.Asteroid
Asteroid terlihat tampak bersinar
karena benda ini sama seperti planet, yang menerima dan memantulkan cahaya
Matahari. Benda langit ini tersebar di antara orbit planet Mars dan Yupiter,
yaitu kira-kira 500 juta kilometer dari Matahari dari Bumi.
6.Planet
A.Berdasarkan Massanya, yaitu
sebagai berikut:
1. Planet Bermassa Besar/Superior PlanetàJupiter, Saturnus,
Uranus, dan Neptunus.
2. Planet Bermassa Kecil/Inferior PlanetàMerkurius, Venus, Bumi,
dan Mars.
B. Berdasarkan Jaraknya ke
Matahari, yaitu sebagai berikut:
1. Planet Dalam (Interior Planet)
Planet Dalam yaitu Planet-Planet
yang jarak rata-ratanya ke Matahari lebih pendek daripada jarak rata-rata
Planet Bumi ke Matahari. Misalnya Planet Merkurius dan Venus. Yang mempunyai
kecepatan beredar mengelilingi Matahari berbeda-beda, sehingga letak atau
kedudukan planet tersebut bila dilihat dari Bumi akan berubah-ubah pula.
2. Planet Luar (Eksterior Planet)
Planet yang jarak rata-ratanya ke
Matahari lebih panjang daripada jarak rata-rata Planet Bumi ke Matahari. Termasuk
ke dalam kelompok Planet Luar adalah Planet Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus,
dan Neptunus.
Planet Bumi sebagai bagian
dari Sistem Tata Surya
Surya adalah kata lain dari
matahari. Jadi sistem tata surya berarti suatu sistem yang teratur pada matahari, dimana matahari
sebagai induk (pusat peredaran) dan di kelilingi oleh pengikut-pengikutnya
yaitu planet, satelit, asteroid, komet dan meteor.
Planet(si penjelajah) adalah
sebuah benda langit yang memiliki sumber cahaya sendiri, dan bergerak menjelajahi
langit mengelilingi matahari dalam garis edaran tertentu. Gerak planet
mengelilingi matahari, satu kali lintasan disebut orbit.umumnya planet juga
berputar pada porosnya (rotasi) berlawanan dengan arah jarum jam. Namun ada
juga planet yang berputar dengan gerakan searah jarum jam, misalnya Planet
Venus.
Lapisan - Lapisan Planet Bumi dan Fungsinya
Secara struktur, lapisan bumi
dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :
1. Kerak bumi (crush) merupakan
kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70
km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam.
Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian
bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya
hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.
2. Selimut atau selubung (mantle)
merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tabal selimut bumi
mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah
selimut bumi mencapai 3.000 oC.
3. Inti bumi (core), yang terdiri
dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan
lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan
menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar tebalnya
sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.
inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700
km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.
1. Litosfer (lapisan batuan
pembentuk kulit bumi atau crust)
Litosfer berasal dari kata lithos
berarti batu dan sfhere/sphaira berarti bulatan atau lapisan. Dengan demikian
Litosfer dapat diartikan lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Ketebalan lebih
kurang 70 km yang tersusun dari batuan penyusun kulit bumi.
2. Astenosfer (lapisan selubung
atau mant/e) Astenosfer, yaitu lapisan yang terletak di bawah litosfer dengan
ketebalan sekitar 2.900 km berupa material cair kental dan berpijar dengan suhu
sekitar 3.000 0C, merupakan campuran dari berbagai bahan yang bersifat cair,
padat dan gas bersuhu tinggi.
3. Barisfer (lapisan inti bumi
atau core)
Barisfer, yaitu lapisan inti bumi
yang merupakan bagian bumi paling dalam yang tersusun atas lapisan Nife
(Niccolum atau nikel dan ferrrum atau besi). Lapisan ini dapat pula dibedakan
atas dua bagian yaitu inti luar dan inti dalam.
a. Inti luar (Outer core)
Inti luar adalah inti bumi yang
ada di bagian luar. Tebal lapisan ini sekitar 2.200 km, tersusun atas materi
besi dan nikel yang bersifat cair, kental, dan panas berpijar bersuhu sekitar
3.900 0C.
b. Inti dalam (Inner core)
Inti dalam adalah inti bumi yang
ada di lapisan dalam dengan ketebalan sekitar 2.500 km, tersusun atas materi
besi dan nikel pada suhu yang sangat tinggi yakni sekitar 4.8000C, akan tetapi
tetap dalam keadaan padat dengan densitas sekitar 10 gram/cm3. Hal itu
disebabkan adanya tekanan yang sangat tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya.
Berdasarkan uraian tersebut,
dapat disimpulkan bahwa karakteristik lapisan bumi paling dalam (inti) memiliki
sifat pejal atau keras yang diselubungi lapisan cair relatif kental, sedangkan
bagian luar atau atasnya berupa litosfer yang pejal dan keras pula.
Teori tentang Terjadinya Planet Bumi
a. Teori Kant-Laplace (Hipotesis
Kabut dari Kant Laplace)
Tata surya terbentuk dari
kondensasi awan yang pernah merupakan kabut gas yang amat panas. Awan ini makin
mendingin dan menyebabkan gerak putar yang makin cepat. Perputaran akan
menyebabkan pendataran di bagian kutub-kutubnya dan penimbunan materi di bagian
khatulistiwanya. Dari bagian khatulistiwa ini akan terlepas bagian dari massa
asal. Bagian yang terlepas mengalami kondensasi dan menjadi padat, kemudian
ikut berputar mengelilingi massa asal. Massa asal menjadi matahari, bagian yang
terlepas dan menjadi pada tersebut kemudian menjadi planet bumi.
Teori Kant-Laplace kemudian
ditinggalkan orang karena dalam perkembangan selanjutnya, ditemukan sifat-sifat
gas yang ternyata tidak sesuai dengan sifat-sifat gas yagn dikemukakan
Kant-Laplace.
B. Teori cemberlain dan multon
Teorinya terkenal dengan nama
Teori Planetisimal. Di alam raya ada matahari asal. Sebuah binyang besar
mendekati matahari asal tersebut sehingga terjadi gaya tarik yang kuat dari
bintang tersebut terhadap matahari.
Dipermukaan matahari akan terjadi
ledakan-ledakan yang maha dasyat yang beruapa gas yang dilepaskan keluar
matahari asal. Gas yang sudah lepas kemudian mengalami kondensasi sehingga
menjadi massa padat yang disebut planetisimal. Bumi merupakan salah satu bentuk
planetisimal tersebut. Planetsimal dalam perkembangannya selalu menarik bagian-
bagian yang kecil di sekitarnya, sehingga sabagian akan menjadi besar.
C. Teori Jean dan Jeffreys
Terjadi gelombang pasang pada
permukaan matahari akibat daya tarik bintang yang jauh lebih besar. Gelombnag
pasang ini menyerupai lidah raksasa di permukaan matahari, mengarah pada
bintang besar. Lidah raksasa kemudian memadat dan pecah menjadi benda
tersendiri yang disebut planet. Planet-planet baru ini berputar mengelilingi
matahari dengan lintasan berbentuk elip. Karena lintasan planet berbentuk elip
maka suatu waktu planet mempunyai jarak terdekat dengan matahari. Matahari akan
menarik massa planet tersebut sehingga terbentuk lah satelit atau bulan yang
berputar mengelilingi planet.
D. Teori Alfred Wegener
(Continental Drift) / teori pergeseran benua
Garis besarnya adalah sebagai
berikut: Benua-benua yang sekarang ada (Asia, Africa, Eropa, America, dan
Australlia) dulu menjadi satu merupakan super continant yang di sebut Pangea.
1.Theory Big bang
Teori ini adalah yang paling
terkenal. Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari
puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa
yang berputar pada porosnya. Putaran yang dilakukannya tersebut memungkinkan
bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat,
membentuk cakram .
2) Teori Kabut Kant-Laplace
Dalam teori ini dikemukakan bahwa
di jagat raya terdapat gas yang kemudian berkumpul menjadi kabut (nebula). Gaya
tarik-menarik antar gas ini membentuk kumpulan kabut yang sangat besar dan
berputar semakin cepat. Dalam proses perputaran yang sangat cepat ini, materi
kabut bagian khatulistiwa terlempar memisah dan memadat (karena pendinginan).
Bagian yang terlempar inilah yang kemudian menjadi planet-planet dalam tata
surya.
3) Teori Planetesimal
Teori ini mengungkapkan bahwa
pada mulanya telah terdapat matahari asal. Pada suatu ketika, matahari asal ini
didekati oleh sebuah bintang besar, yang menyebabkan terjadinya penarikan pada
bagian matahari. Akibat tenaga penarikan matahari asal tadi, terjadilah
ledakan-ledakan yang hebat. Gas yang meledak ini keluar dari atmosfer matahari,
kemudian mengembun dan membeku sebagai benda-benda yang padat, dan disebut
planetesimal. Planetesimal ini dalam perkembangannya menjadi planet-planet, dan
salah satunya adalah planet Bumi kita.
4) Teori Pasang Surut Gas
Teori ini dikemukakan leh jeans
dan Jeffreys, yakni bahwa sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak
pendek, sehingga menyebabkan terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat
matahari itu masih berada dalam keadaan gas yang disebabkan kecilnya massa
bulan dan jauhnya jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi).
5) Teori Bintang Kembar
Menurut teori ini, galaksi
berasal dari kombinasi bintang kembar. Salah satu bintang meledak sehingga
banyak material yang terlempar. Sebaran pecahan ledakan bintang tersebut
mengelilingi bintang yang tidak meledak. Bintang yang tidak meledak itu adalah
matahari, sedangkan pecahan bintang yang lain adalah planet-planet yang
mengelilinginya.
Gejala rumah kaca dan
Penjelasaan mengapa jika mendung udara menjadi panas ?
Pengertian efek rumah kaca adalah
sebuah kondisi, suhu dari sebuah permukaan benda langit seperti planet dan
bintang meningkat secara dratis. Peningkatan suhu ini disebabkan oleh adanya
perubahan kondisi dari komposisi serta keadaan atmosfer yang mengelilingi benda
langit tersebut. Efek rumah kaca ditemukan ketika adanya sebuah penemuan yang
menunjukan kondisi atsmosfer bumi sudah mulai berlubang karena adanya
peningkatan suhu dunia yang disebakan oleh makin banyak partikel bebas yang
mencemari udara. Adanya karbondioksida yang disebakan oleh adanya proses
pembakaran atau kendaraan bermotor.
Senyawa dalam efek rumah kaca karbondioksida,
belerang dioksida, nitrogen monoksida atau NO serta nitrogen dioksida atau
disebut NO2. Pengguna alat pendingin ruangan, memiliki dampak signifikan
terhadap fenomena efek rumah kaca. Hal tersebut disebabkan oleh peralatan rumah
tangga tersebut menggunakan senyawa Clorofluorocarbon atau CFC yang memiliki
dampak semua terhadap atmosfer sebagaimana CO2.
Serta kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan
pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang
melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke Bumi: 25%
dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer, 25% diserap awan, 45%
diserap permukaan bumi, 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi. Dan dampaknya ketika awan terlihat hitam
(mendung), terjadi proses perubahan uap air (gas) berubah menjadi air (cair).
Pada proses ini dilepaskan sejumlah panas (kalor) ke udara. Awan yang berwarna
hitam gelap (mendung) biasanya tidak terlalu tinggi dibandingkan awan yang
putih, sehingga semakin dekat jaraknya ke permukaan bumi, efek panas yang
dilepaskan semakin terasa. Kondisi ini akan lebih panas jika sebelumnya
matahari bersinar terik, sehingga panas yang kita rasakan adalah akumulasi dari
pelepasan energi dari perubahan fase uap air menjadi air dan energi panas sisa
yang dipancarkan bumi.
Serta meningkatnya suhu permukaan bumi akan
mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat
mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi
kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global
mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat
menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan
meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan
permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh
yang sangat besar. Menurut perhitungan simulasi, efek rumah kaca telah
meningkatkan suhu rata-rata bumi 1-5 °C. Bila kecenderungan peningkatan gas
rumah kaca tetap seperti sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global
antara 1,5-4,5 °C sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2
di atmosfer, maka akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari
permukaan bumi diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi
menjadi meningkat.
Daftar Pustaka :
TUGAS : PERKEMBANGAN IPA (MATEMATIKA DAN ILMU ALAMIAH DASAR #)
0 komentar