Makalah Bumi

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

Bumi melakukan beberapa gerak yang alami, yaitu gerak rotasi dan revolusi. Gerak rotasi bumi merupakan gerak berputarnya bumi pada porosnya (sumbu). Gerakan rotasi ini menyebabkan daerah sepanjang equator bergerak cepat, sedangkan di daerah kutub hampir-hampir tidak mengalami pergerakan. Bumi yang berbentuk bulat mengalami perubahan bentuk akibat gerakan rotasi yang dilakukan.Perubahan tersebut adalah terbentuknya daerah agak pepat di kedua kutubnya dan seakan-akan sebagian massa bumi tertumpuk di daerah equator. Bentuk ini disebabkan rotasi bumi yaitu perputaran bumi pada porosnya. Gerak rotasi bumi terjadi dari arah barat ke timur. Jika dilihat dari kutub utara, rotasi bumi memiliki arah berlawanan.

Poros (sumbu) bumi merupakan garis khayal yang menandakan sumbu rotasi dari bumi, yang melalui kutub utara dan kutub selatan. Poros bumi tidaklah tegak lurus, tetapi mengalami kemiringan sebesar 23,5o dari garis tegaknya.

Pada era globalisasi yang saat ini berkembang dengan sangat cepat terdapat beberapa permasalahan yang kerap muncul dan menjadi tren topic dalam pembahasan para ilmuwan dan peneliti. Tidak dapat dipungkiri bahwa manusia adalah mahluk yang serakah, karena keserakahannya inilah yang menjadikan manusia selalu berupaya untuk mencari dan menemukan hal-hal baru.

Masalah demi masalah muncul dan menjadi tantangan tersendiri bagi manusia dalam pemecahannya. Sebut saja permasalahan tersebut adalah ketidaktahuan manusia terhadap bintang/planet yang ditinggalinya. Hingga pada hari ini kita tidak tahu persis apa dan bagaimana struktur dan unsur pembentuk bumi. Bumi merupakan planet yang sangat luar biasa dan menjadi planet yang berpenghuni. Manusia hanya menghuni planet ini pada bagian permukaannya saja. Tentu saja yang menjadi permasalahan adalah apa yang ingin diketahui manusia dan belum ditemukan penyelesaiannya. Pada permasalahan ini kita belum tahu berapa banyak unsur yang menjadi komponen penyusun planet ini, sehingga hal inilah yang menjadi pokok permasalahan bagi para ilmuwan dan peneliti dan bagi kita semua.

Pada makalah ini kami akan membahas mengenai “struktur bumi” di mana dalam makalah ini kami akan menjelaskan semua hal yang terkait mengenai struktur bumi dan unsur pembentuk setiap lapisan bumi. Kami akan berusaha agar makalah ini menyajikan informasi yang komplit/lengkap dan menjadi salah satu sumber dari materi kuliah ini.

B.    Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang diperoleh adalah:

1.    Bagaimanakah proses terbentuknya bumi?

2.    Apa sajakah bagian-bagian bumi?

3.    Apakah yang dimaksud dengan sabuk van allen?

4.    Apa itu gravitasi?

C.    Tujuan

Adapun tujuan yang diperoleh dari rumusan masalah adalah:

1.    Untuk mengetahui bagaimana proses terbentuknya bumi.

2.    Untuk mengetahui begian-bagian dari bumi.

3.    Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan sabuk van allen.

4.    Untuk mengetahui apa itu gravitasi.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian dan Sejarah Pembentukan Bumi

1.    Pengertian Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70°C hingga 55°C bergantung pada iklim setempat. Sehari di dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain.

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.

Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

2.    Sejarah Pembentukan Bumi

Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar (4,54×109) tahun yang lalu melalui akresi darinebula matahari. Pelepasan gas vulkanik diduga menciptakan atmosfer tua yang nyaris tidak beroksigen dan beracun bagi manusia dan sebagian besar makhluk hidup masa kini. Sebagian besar permukaan bumi meleleh karena vulkanisme ekstrem dan sering bertabrakan dengan benda angkasa lain. Sebuah tabrakan besar diduga menyebabkan kemiringan sumbu bumi dan menghasilkan Bulan. Seiring waktu, bumi mendingin dan membentuk kerak padat dan memungkinkan cairan tercipta di permukaannya. Bentuk kehidupan pertama muncul antara 2,8 dan 2,5 miliar tahun yang lalu. Kehidupan fotosintesis muncul sekitar 2 miliar tahun yang lalu, dan memperkaya oksigen di atmosfer. Sebagian besar makhluk hidup masih berukuran kecil dan mikroskopis, sampai akhirnya makhluk hidup multiseluler kompleks mulai lahir sekitar 580 juta tahun yang lalu. Pada periode Kambrium, Bumi mengalami diversifikasi filum besar-besaran yang sangat cepat.

Perubahan biologis dan geologis terus terjadi di planet ini sejak terbentuk. Organisme terus berevolusi, berubah menjadi bentuk baru atau punah seiring perubahan Bumi. Proses tektonik lempeng memainkan peran penting dalam pembentukan lautan dan benua di Bumi, termasuk kehidupan di dalamnya. Biosfer memiliki dampak besar terhadap atmosfer dan kondisi abiotik lainnya di planet ini, seperti pembentukan lapisan ozon, proliferasi oksigen, dan penciptaan tanah.

B.    Bagian-Bagian Bumi

Secara garis besar, lapisan yang membentuk planet bumi terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu atmosfer dan litosfer.

1.    Atmosfer

Atmosfer merupakan bagian dari planet ini contohnya udara dan seluruh yang ada di atas permukaan bumi. Atmosfer juga memiliki beberapa lapisan dan setiap lapisan memiliki ketebalan yang bervariasi.

a.    Troposfer adalah bagian paling bawah, atmosfer memiliki ketinggian dari permukaan berkisar 9—17 km, di atas khatulistiwa lebih tinggi dari pada di atas daerah kutub. Memiliki suhu 17-52 derajat celcius. Troposfer memisahkan startosfer dengan mesosfer.

b.     Stratosfer adalah lapisan udara di antara 10— 60 km di atas permukaan bumi; Stratosfer di atas troposfer; atau bisa diartikan juga sebagai daerah atmosfer yang terletak antara tropopause dan stratopause, di dalam daerah ini makin ke atas suhunya makin tinggi, sekitar -57 derajat celcius, ozon berfungsi untuk menahan sinar ultraviolet.

c.    Mesosfer adalah daerah atmosfer yang terletak antara stratopause dan mesopause, pada umumnya di daerah ini makin ke atas, suhunya makin naik, memiliki ketebalan antara 45-75 km selain itu juga memiliki suhu lapisan berkisar dari -140 derajat celcius, apabila terdapat suhu yang rendah dan dingin dapat mengakibatkan munculnya awan noctilucent yang terdiri dari kristal-kristal es.

d.    Ionosfer adalah lapisan atmosfer, pada ke-tinggian l00 km di atas lapisan stratosfer, mengandung ion dan elektron bebas yang dihasilkan oleh radiasi matahari; 2 Fis lapisan atmosfer yang tingginya mulai dari 50—1.000 km merupakan lapisan ion-ion. Dapat memantulkan gelombang-gelombang radio.

e.    Termosfer adalah bagian atmosfer, kira-kira 50 mil di atas permukaan bumi sampai angkasa luar dan ditandai dengan suhu udara tinggi terus-menerus.

f.    Eksosfer adalah daerah di luar atmosfer memiliki ketinggian kurang lebih 500 km, benda-benda yang sangat ringan di ruang ini akan terlempar ke luar angkasa. Eksosfer tidak memiliki tekanan udara. Eksosfer memiliki refleksi dari cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik.

2.    Litosfer

Litosfer yang berasal dari bahasa Yunani, Lithos artinya adalah berbatu sedangkan Sphere artinya lapisan jadi Litosfer dapat kita artikan sebagai lapisan bumi paling luar . Litosfer dibagi menjadi dua yaitu Litosfer atas dan Litosfer bawah, dan Litosfer juga terbagi menjadi dua tipe, yaitu:

§    Litosfer Samudera, berfungsi sebagai penghubung kerak samudera dan memang berasal dari samudera.

§    Litosfer Benua, litosfer ini berada di benua.

Dan litosfer ini terbagi menjadi tiga jenis batuan yaitu,

§    Batuan Beku, batuan beku ini dibagi menjadi yaitu, batuan beku dalam dan batuan beku luar.

§    Batuan Sedimen

§    Batuan Metamorf

Jika kita melihat dari struktur maka kita menemukan 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti core. Dapat kita bayangkan seperti sebuah telur dengan dilapisi beberapa pelindung untuk menjaga telur tersebut, hal ini sama dengan bentuk bumi yang memiliki beberapa lapisan untuk menjaga serta melindungi bumi ini.

1.    Kerak Bumi

Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Namun, tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100°C.

Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki ketebalan 5-80 km. Kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe, Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15 km (Condie, 1982) dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya disebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara 30-80 km (Condie !982) rata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit.

Disamping perbedaan ketebalan dan berat jenis, umur kerak benua biasanya lebih tua dari kerak samudra. Batuan kerak benua yang diketahui sekitar 200 juta tahun atau Jura. Umur ini sangat muda bila dibandingkan dengan kerak benua yang tertua yaitu sekitar 3800 juta tahun. Tabel Skala waktu geologi dapat dilihat di  Skala Waktu Geologi.

2.    Selimut Bumi (Mantle)

Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 °C, tetapi tekananannya belum mempengaruhi kepadatan batuan.

Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km.

Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi asthenosfer. Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.

a.    Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer. Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).

1)      Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.

2)      Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.

b.    Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk).

c.    Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.

3.    Inti Bumi (Core)

Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km. Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.

Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.

Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).

a.    Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 °C.

b.    Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 4500 derajat celcius.

C.    Sabuk Van Allen

Pada tahun 1930, Arthur H. Compton dari Universitas Chicago memimpin tim survei radiasi di seluruh dunia. Survei ini bertujuan untuk mendapatkan intensitas radiasi di permukaan bumi pada garis lintang dan ketinggian yang berbeda-beda. Laporan survei yang diumumkan pada tahun 1933 menunjukkan bahwa pada daerah garis lintang geomagnet 50° utara maupun selatan sampai ekuator, intensitas radiasi pada permukaan laut turun kira-kira 10%. Hal ini menunjukkan kuatnya medan magnet bumi dalam memantulkan partikel-partikel yang datang. Data tersebut membuktikan bahwa radiasi partikel bermuatan berinteraksi dengan medan magnet bumi.

Tidak semua radiasi dapat mencapai bumi. Pada saat partikel bermuatan listrik mendekati bumi, sebagian terperangkap medan magnet bumi. Eksplorasi ruang angkasa telah berulangkali dilakukan menggunakan satelit-satelit tak berawak. Salah satu penemuan menakjubkan yang berhasil diungkap oleh satelit tersebut adalah penemuan zona radiasi amat luas yang mengelilingi bumi di atas ekuator. Dalam zona radiasi itu, partikel bermuatan yang sebagian besar berasal dari matahari terperangkap oleh medan magnet bumi seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. Zona radiasi ini ditemukan pada tahun 1960-an oleh Dr. James A. Van Allen dan diberi nama sesuai dengan nama penemunya, yaitu sabuk Van Allen.

Sabuk Van Allen adalah pita-pita radiasi yang terdiri dari partikel-partikel bermuatan yang terperangkap dalam medan magnetik bumi (Bayong Tjasyono HK, 2013: 89). Partikel bermuatan yang terperangkap oleh medan magnet bumi ini membentuk dua sabuk radiasi, yang terdiri atas proton (sabuk sebelah dalam) dan elektron (sabuk sebelah luar). Proton memiliki massa yang lebih besar daripada electron

sehingga proton ditarik oleh gaya gravitasi lebih kuat daripada elektron. Dengan demikian, proton berada di sabuk sebelah dalam dan elektron berada di sabuk sebelah luar. sehingga proton ditarik oleh gaya gravitasi lebih kuat daripada elektron. Dengan demikian, proton berada di sabuk sebelah dalam dan elektron berada di sabuk sebelah luar.

Sabuk pertama terjadi kira-kira pada ketinggian 1000 km dan membentang dari 30° Lintang Utara hingga 30° Lintang Selatan. Intensitas radiasi pada sabuk meningkat dengan bertambahnya ketinggian hingga mencapai maksimum pada ketinggian kira-kira 3000 km dari permukaan bumi.

Sabuk kedua terbentuk mulai ketinggian 12000 km dan mencapai maksimum pada 19000 km. Sabuk kedua ini membentang dari 60° Lintang Utara hingga 60° Lintang Selatan. Diperkirakan bahwa intensitas radiasi pada sabuk sebelah luar ini lebih tinggi dibandingkan dengan sabuk di sebelah dalam. Sabuk Van Allen memiliki ketebalan yang sama dan simetris baik pada belahan Bumi yang menghadap Matahari maupun belahan Bumi yang membelakangi Matahari. Hal tersebut karena sabuk Van Allen terletak jauh di dalam zona magnetosfer sehingga angin Matahari tidak mempengaruhi kesimetrisan dan ketebalannya.

Garis-garis gaya magnet bumi yang membentang jauh ke angkasa, menangkap partikel-partikel bermuatan yang bergerak melingkari garis-garis gaya magnet. Karena garis-garis ini paling banyak berada di daerah kutub, maka pada daerah inilah partikel bermuatan listrik menembus ke dalam atmosfer bumi dan menyebabkan suatu pertunjukkan alam yang disebut cahaya kutub atau aurora.

D.    Gravitasi

Hukum ini diperkenalkan oleh seorang ahli fisika dan matematikawan asal Inggris bernama Isaac Newton (1642-1727). Pada sejarahnya, Newton menemukan hukum ini ketika dia memperhatikan peristiwa apel jatuh. Ketika itu dia berpikir ada suatu gaya belum diketahui yang menyebabkan benda yang awalnya diam menjadi bergerak. Newton juga menyadari bahwa gaya itu juga yang menyebabkan bulan selalu berada didekat bumi dan tetap dalam lintasan orbit yang mengelilingi bumi. Newton menyebut gaya tersebut sebagai gaya ‘gravitasi’ dan menetapkan bahwa gaya ini pasti ada diantara semua benda.

Pada sejarahnya, sebenarnya hukum gravitasi sudah pernah dipikirkan oleh orang-orang pada zaman Yunani kuno dulu. Persoalan yang menjadi dasar pemikiran mereka tentang fenomena gravitasi yaitu, pertama, mengapa benda-benda selalu jatuh ke permukaan tanah dan yang kedua tentang pergerakan planet-planet. Ini juga merupakan pemikiran dasar Newton tentang gravitasi. Namun, yang membedakan antar keduanya adalah orang-orang Yunani pada waktu itu menganggap antara peristiwa benda yang jatuh dengan pergerakan planet merupakan dua hal yang berbeda. Sedangkan Newton memandang kedua peristiwa tersebut disebabkan oleh satu hal saja dan diikat oleh hukum yang sama yakni gaya gravitasi.

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Contoh : Sebuah apel jatuh ke tanah diakibatkan oleh gaya gravitasi bumi yang menarik apel tersebut ke pusat gravitasi bumi.

Kenapa kalau kita jatuh, pasti jatuhnya ke bawah? atau mengapa jika kita melemparsuatu benda ke atas benda tersebut selalu jatuh lagi ke bawah? Kalau kita berjalan, duduk, berdiri, tidur, mengapa semua benda di bumi ini seakan-akan menempel di permukaan bumi/lantai atau tanah? Jawabannya adalah karena adanya suatu gaya yang menarik kitaselalu menuju ke bawah.

                                                       

Gaya yang menarik kita selalu menuju ke bawah itu disebut gaya gravitasi. Gaya gravitasi terdapat pada semua benda. Semakin besar massa/berat benda tersebut, semakin besar pulagaya gravitasi yang ditimbulkannya.

Bumi kita merupakan bola yang sangat besar, sehingga bumi memiliki gaya gravitasi yang besar pula yang dapat menarik segala benda yang berada di dekatnya (rumah, manusia, batu, binatang, bahkan juga bulan dan satelit yang mengelilingi bumi kita). Oleh karena itulah,walaupun kita berada di bagian bawah bola bumi, kita tidak akan jatuh karena ada gayagravitasi bumi yang arahnya menuju pusat bola bumi.

Diri kita juga adalah sebuah benda yang memiliki gaya gravitasi. Tapi mengapa pulpen, buku, atau benda-benda kecil di sekeliling kita tidak menempel pada tubuh kita? Ya tentu saja, karena gaya gravitasi tubuh kita kalah oleh gaya gravitasi bumi yang kita diami ini. Lalumengapa burung, balon udara, pesawat terbang, roket, tidak tertarik oleh gaya gravitasi bumi?Hal itu dikarenakan benda-benda tersebut memiliki gaya lain yang dapat melawan gayagravitasi, sehingga mereka bisa melayang/lepas tidak tetap lengket/menempel pada permukaan bumi.

Gaya gravitasi bumi mempengaruhi semua benda di permukaan bumi atau didekatnya. Bahkan bulan pun terpengaruh oleh gaya ini. Gaya gravitasi bumi menyebabkan benda-benda memiliki berat sehingga tidak melayang di udara dan tidak terlempar ke angkasa.

Kekuatan gaya gravitasi bumi terhadap benda dipengaruhi oleh jarak benda dari pusat bumi. Semakin jauh letak benda dari pusat bumi, maka gaya gravitasinya semakin kecil.Misalkan saja astronot. Ketika astronot telah berada di luar angkasa, maka astronot akanterasa lebih ringan dan melayang-layang. Hal ini dikarenakan tidak ada gaya gravitasi bumiyang berpengaruh padanya, karena jarak astronot terhadap pusat bumi sudah sangat jauh,sehingga mereka tidak memiliki berat dan dapat melayang-layang.

Berbeda dengan benda yang berada dekat dengan permukaan bumi. Benda yang dekatdengan permukaan bumi akan memiliki berat dan apabila jatuh, maka gerak jatuh bendatersebut semakin cepat apabila benda telah mendekati tanah. Dan setelah benda berada ditanah, maka benda tersebut akan tetap berada di tempatnya karena gaya gravitasi tetap bekerja.

Jika kita melihat dua kertas yang sama beratnya, yang satu berbentuk lembaran dansatunya berbentuk gumpalan jatuh bersama-sama. Maka didapatkan gumpalan kertas lahyang jatuh duluan ke tanah. Hal ini dikarenakan luas permukaan gumpalan kertas lebih kecildibandingkan kertas lembaran. Sehingga, gesekan udara terhadap gumpalan kertas lebih kecildibandingkan terhadap kertas lembaran. Kertas yang berbentuk lembaran akan mendapatkangaya gesek udara yang lebih besar, karena luasan yang lebih besar dan lebar, gaya gesek ini bersifat menahan dan berlawanan dengan arah gaya gravitasi, sehingga gerak jatuh kertaslembaran akan lebih lambat dibandigkan kertas gumpalan.  

Bagaimana jika bumi tidak memiliki gaya gravitasi? Sudah tentu kita akan melayang-layang dan terlempar ke ruang angkasa, karena kita tidak memiliki berat. Tidak hanya kitamanusia, benda hidup maupun benda mati lainnya juga akan seperti itu. Sungai, danau, danlautan akan mengering karena air dengan mudah menghilang ke angkasa. Lapisan atmosfer bumi yang terdiri dari berbagai macam gas akan habis terbang ke angkasa. Batu-batu akan beterbangan seperti halnya balon gas yang terus menuju angkasa.

MANFAAT GAYA GRAVITASI

1.    Menjaga kestabilan kehidupan di bumi

 Gravitasi merupakan gaya tarik alami yang dihasilkan oleh planet bumi, dan mungkin juga planet – planet lain yang ada di alam semesta ini. Dengan adanya gaya gravitasi akan tercipta kestabilan dari planet bumi, dan juga kestabilan akan segala hal yang hidup maupun tidak hidup yang ada di bumi. Proses rotasi bumi juga menggunakan prinsip gaya gravitasi, dimana bumi tetap berputar pada porosnya.

Bayangkan apa yang akan terjadi apabila bumi tidak memiliki gaya gravitasi, dan tidak mampu berada pada porosnya? Akan terjadi kekacauan dan mungkin akan memusnahkan seluruh kehidupan yang ada di bumi.

2.    Membuat segala benda yang ada di bumi berada pada tempatnya

Segala benda, baik benda hidup ataupun benda mati yang ada di bumi mengikuti gaya gravitasi yang dihasilkan oleh planet ini. Manfaat gaya gravitasi bumi ini, maka semua benda yang ada di bumi tidak melayang, dan menjadi lebih mudah untuk menjaga letaknya. Bisa dibayangkan ketika gaya gravitasi bumi hilang? Segala perabotan dan benda akan melayang-layang tidak jelas dan tidak akan ada manfaatnya sama sekali.

3.    Membuat segala benda memiliki berat

Gaya gravitasi juga dapat mempengaruhi berat dari benda-benda yang ada di bumi. Dengan adanya gaya gravitasi, maka setiap benda yang berada di bumi memiliki beratnya sendiri, berbeda ketika berada pada angkasa luar yang tidak memiliki gravitasi, maka semua benda akan melayang – layang dan tidak memiliki berat.

4.    Sebagai olahraga dan juga hiburan

Gaya gravitasi juga sering dimanfaatkan sebagai salah satu hiburan dan olahraga yang menyenangkan. Beberapa olahraga memanfaatkan gaya tarik bumi atau gravitasi bumi dalam pelaksanaannya. Biasanya, olahraga ini adalah jenis olahraga yang menantang adrenalin, seperti :

·    Terjun payung

·    Paralayang

·    Bungee jumping

·    Paragliding

·    Loncat indah

5.    Sebagai prinsip dasar dalam ilmu penerbangan

Salah satu manfaat lain gaya gravitasi bagi makhluk hidup adalah berguna dalam ilmu penerbangan. Ilmu penerbangan dan semua perangkat penerbangan dibuat dengan cara menghitung gaya gravitasi dengan daya yang harus dihasilkan agar pesawat dapat melayang. Dengan bantuan gaya gravitasi pula lah pesawat dan benda terbang lainnya dapat terbang.

6.    Sebagai sumber pengembangan ilmu pengetahuan

Gaya gravitasi juga sangat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Saat ini ilmu pengetahuan yang berkembang di masyarakat sedang mengembangkan juga tentang gaya yang dapat melawan gravitasi. Selain itu dengan adanya gaya gravitasi, bukan tidak mungkin nantinya akan tercipta berbagai macam inovasi yang sangat berguna bagi kehidupan sehari-hari. Hingga saat ini sudah banyak prinsip serta konsep dari inovasi yang memanfaatkan gaya gravitasi bumi.

7.    Sebagai sumber energy

Gaya gravitasi bumi juga secara tidak sadar kita manfaatkan sebagai salah satu sumber energy. Aliran dari sungai yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga air juga pada dasarnya memanfaatkan gaya gravitasi bumi dalam menggerakan kincir air, selain ituair yang mengalir juga dikarenakan adanya gaya gravitasi bumi. Apabila tidak ada gaya gravitasi bumi, air akan diam dan melayang – layang di udara dan tidak akan menimbulkan manfaat.

8.    Mempermudah aktivitas manusia sehari-hari

Aktivitas manusia sehari -harinya tidak lepas dari gaya gravitasi. Berjalan kaki, berlari, mengendarai mobil, dan embuang sampah merupakan sedikit dari jutaan kegiatan sehari – hari yang dilakukan manusia. Dan sadar atau tidak sadar manfaat gaya gravitasi bagi kehidupan manusia digunakan untuk semua kegiatan dan aktivitas manusia. Makhluk hidup tidak akan berjalan dengan baik apabila tidak ada gaya gravitasi.

9.    Menjaga agar bulan berada pada orbitnya

Bulan merupakan satelit alami yang dimiliki oleh bumi. Bulan selain indah ketika dipandang pada malam hari, dan juga sebagai salah satu media penerangan pada malam hari juga perpengaruh pada pasang surutnya air laut. Bulan sendiri dapat berada tetap pada orbitnya karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi, sehingga bulan tidak akan keluar dari orbit dan menjauhi bumi.

10.    Menjaga satelit buatan agar berada pada orbitnya

Selain bulan, bumi juga memiliki banyak sekali satelit buatan yang orbitnya mengelilingi bumi. Satelit  ini diluncurkan dan mengorbit karena adanya gaya gravitasi yang dihasilkan oleh bumi sehingga satelit-satelit tersebut tetap berada pada orbitnya.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

Secara garis besar, lapisan yang membentuk planet bumi terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu atmosfer dan litosfer. Jika kita melihat dari struktur maka kita menemukan 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti core. Dapat kita bayangkan seperti sebuah telur dengan dilapisi beberapa pelindung untuk menjaga telur tersebut, hal ini sama dengan bentuk bumi yang memiliki beberapa lapisan untuk menjaga serta melindungi bumi ini.

Sabuk Van Allen adalah pita-pita radiasi yang terdiri dari partikel-partikel bermuatan yang terperangkap dalam medan magnetik bumi (Bayong Tjasyono HK, 2013: 89). Partikel bermuatan yang terperangkap oleh medan magnet bumi ini membentuk dua sabuk radiasi, yang terdiri atas proton (sabuk sebelah dalam) dan elektron (sabuk sebelah luar).

Hukum ini diperkenalkan oleh seorang ahli fisika dan matematikawan asal Inggris bernama Isaac Newton (1642-1727). Pada sejarahnya, Newton menemukan hukum ini ketika dia memperhatikan peristiwa apel jatuh. Ketika itu dia berpikir ada suatu gaya belum diketahui yang menyebabkan benda yang awalnya diam menjadi bergerak. Newton juga menyadari bahwa gaya itu juga yang menyebabkan bulan selalu berada didekat bumi dan tetap dalam lintasan orbit yang mengelilingi bumi. Newton menyebut gaya tersebut sebagai gaya ‘gravitasi’ dan menetapkan bahwa gaya ini pasti ada diantara semua benda.

B.    Saran dan Kritik

Meskipun kami menginginkan kesempurnaan makalah ini, akan tetapi pada pada kenyataannya masih banyak kekurangan yang perlu kami perbaiki. Hal ini disebabkan masih minimnya pengetahuan kami. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat kami harapkan sebagai bahan evaluasi kedepannya.

DAFTAR  PUSTAKA

Dhony Fernando. 2011. Bumi. http://dhony-fernando.blogspot.co.id/2011/12/bumi.html. 10 Februari 2018

Efrina. 2015. Makalah Bumi Ilmu Kedalaman Dasar. http://efrinaf96.blogspot.co.id/2015/10/makalah-bumi-ilmu-kealaman-dasar.html. 10 Februari 2018.

Rangga Agung. 2017. Gravitasi. https://physicsranggaagung.wordpress.com/2017/06/26/gravitasi/. 11 Februari 2018

Tjasyono Bayong, 2013. Ilmu Kebumian dan Antariksa. Bandung:PT Remaja Rosdakarya Offset.

Uihanamizuki. 2015. Makalah Model Bumi. http://uihanamizuki.blogspot.co.id/2015/01/makalah-model-bumi.html. 10 Febriari 2018.

Uihanamizuki. 2015. Makalah Struktur Bumi. http://uihanamizuki.blogspot.co.id/2015/01/makalah-struktur-bumi.html. 10 Febriari 2018.