Bumi, Si Planet Biru

Tentang Bumi
Kaya oksigen dan atmosfer sebagai pelindung, temperatur sedang, air yang melimpah, dan komposisi kimia yang bervariasi sangat mendukung adanya kehidupan di Bumi, satu-satunya planet yang dikenal sebagai pelabuhan kehidupan. Planet bumi tersusun atas batuan dan logam, yang digambarkan dalam bentuk batuan elastis (molten) di bawah permukaan bumi. Pesawat luar a ngkasa Apollo 17 mengambil gambar tersebut pada tahun 1972 mencakup Arabian Peninsula, benua Afrika, dan Antarctica (tertutup oleh warna putih di bawah).

Bumi, Planet ke tiga pada system tatasurya, satu-satunya planet yang di dalamnya terdapat kehidupan, dan merupakan “rumah” bagi manusia. Dari angkasa, Bumi diibaratkan sebuah bola besar berwarna biru dengan pusaran awan putih yang membumbung tinggi di atas laut biru. Sekitar 71 persen permukaan bumi tertutup oleh air yang sangat penting bagi kehidupan. Sisanya berupa daratan, sebagian besar dalam bentuk benua yang timbul di atas laut.

Permukaan bumi dikelilingi oleh lapisan gas disebut atmosfer, yang membentang ke atas dari permukaan bumi, dan semakin ke luar angkasa semakin menipis. Di bawah permukaan bumi berupa material batuan yang panas dan dua lapisan inti bumi dengan komposisi besi dan nikel yang bersifat padat dan cair.

Berbeda dengan planet lain, Bumi mempunyai karakteristik unik yang mempunyai persediaan untuk menopang kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Sedangkan planet dengan suhu tinggi seperti Merkurius, planet terdekat dengan matahari, atau planet dengan suhu dingin seperti Mars, Jupiter,Uranus, Neptunus, dan Pluto tidak mempunyai daya dukung kehidupan. Atmosfer Bumi mengandung banyak gas yang terpeangkap oleh panas matahari, menghasilkan iklim sedang yang menyediakan air dalam bentuk cair. Atmosfer juga membantu menangkal radiasi matahari yang dapat mengganggu kesehatan bagi makhluk hidup. Atmosfer Bumi membedakan Bumi dengan planet Venus yang sangat mirip dengan Bumi. Venus mempunyai ukuran dan massa yang sama dengan Bumi dan juga jaraknya tidak jauh dan tidak dekat dari matahari. Tetapi karena Venus mempunyai lebih banyak carbon dioxide yang terperangkap di atmosfer, maka permukaannya sangat panas -462oC- cukup panas untuk melelehkan timah dan terlalu panas untuk kehidupan.

Meskipun Bumi merupakan satu-satunya planet yang didalamnya terdapat kehidupan, para ilmuwan tidak mengesampingkan adanya kemungkinan bahwa ada kehidupan di planet lain atau di satelitnya, atau mungkin ada kehidupan dalam bentuk primitive. Mars, misalnya, mempunyai kenampakan menyerupai saluran sungai, yang mengindikasikan bahwa air pernah mengalir pada permukaan Mars. Demikian juga, kehidupan mungkin ada juga di planet Mars, dan hal ini dapat dibuktikan dengan adabya fossil yang ditemukan. Air tetap ada di Mars, namun dalam bentuk beku di kutub, di lahan beku dan kemungkinan di batuan di bawah permukaan.

Pada akhir tahun 1960-an, orang melihat pertama kalinya bagaimana rupa bumi dilihat dari angkasa. Foto terkenal tersebut diambil gambarnya oleh astronot dari missi Apollo 8 yang mengorbit bulan pada tahun 1968.

Dalam ratusan tahun, manusia hanya bisa memperkirakan tentang Bumi dan planet lain dalam tata surya. Beberapa gagasan-misalnya, Bumi adalah bulat dan mengelilingi matahari-didasarkan pada alasan yang sangat cerdas. Namun, dengan adanya perkembangan peralatan dan metode ilmiah, terutama pada abad 18 dan 19, manusia mulai mengumpulkan data yang dapat digunakan untuk membuktikan teori mengenai Bumi dan tumpuan dari tata surya. Dengan mempelajari fossil pada lapisan batuan, misalnya, ilmuwan menyadari bahwa Buma lebih tua dari yang diperkirakan sebelumnya. Dan dengan menggunakan teleskop, ditemukan planet baru seperti Uranus dan Neptunus.

Pada pertengahan abad 20, banyak studi lebih lanjut mengenai Bumi dan sistem tata surya bermunculan disebabkan oleh perkembangan roket yang dapat dikirim ke angkasa. Manusia bisa mempelajari dan menjelajahi Bumi dari anagkasa menggunakan peralatan satelit yang dilengkapi dengan peralatan ilmiah. Astronot medarat di bulan dan mengumpulkan batuan tua yang dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai system tata surya. Selama perkembangan yang luar biasa dalam sejarah kehidupan manusia, manusia juga mengirim pesawat luar angksa tanpa awak pesawat ke planet lain beserta satelitnya. Pesawat luar angkasa telah mengunjungi hamper semua planet dan direncanakan bisa menjangkau planet terjauh yaitu planet Ceres dan Pluto. Ilmu yang mempelajari planet lain beserta satelitnya telah memberikan pandanga baru terhadap Bumi, demikian pula dengan ilmu yang mempelajari matahari dan bintang lainnya telah membantu dalam membentuk teori baru mengenai bagaimana Bumi dan tata surya terbentuk.

Berdasarkan hasil eksplorasi luar angkasa, sekarang kita dapat mengetahui bahwa Bumi merupakan planet dengan struktur geologi teraktif dibandingkang dengan planet lainnya dan bulan pada tata surya. Bumi secara terus-menerus mengalami perubahan. Dalam waktu yang sangat lama, lahan terbentuk dan menghilang, laut terbentuk dan mengalami pembentukan ulang, da benua bergerak, pecah dan menunjam.

Kehidupan sendiri memberikan kontribusi dalam perubahan Bumi, terutama dalam pola hidupmapu merubah atmosfer Bumi. Misalnya, Bumi pada suatu saat memiliki kandunagn Karbondioksida dalam jumlah sama dengan planet Venus, tetapi pada awal pembentukan kehidupan membantu kenaikan karbondioksida lebih dari jutaan tahun. Pembentukan kehidupan tersebut juga menambah kadar oksigen dalam atmosfer Bumi dan memungkinkan binatang berkembang di permukaan.

Berbagai macam ilmu pengetahuan telah menambah pengetahuan kita tentang Bumi, termasuk biogeografi, klimatologi, geologi, hidrologi, meteorology, oseanografi, dan zoogeografi. Secara keseluruhan, bidang-bidang tersebut dikenal sebagai Ilmu Bumi (Earth’s Science). Dengan mempelajari atmosfer bumi, permukaan dan struktur Bumi serta matahari dan tata surya, ilmuwan telah mempelajari bagaimana Bumi terbentuk, bagaimana Bumi mengalami perubahan, dan mengapa Bumi berubah secara terus menerus.

Bumi, Tata Surya, dan Galaksi
Bumi adalah planet ke tiga dari matahari setelah Merkurius dan Venus. Jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari adalah 150 juta kilometer. Bumi dan planet lainnya dalam tata surya beredar mengelilingi matahari disebabkan adanya gaya gravitasi. Kecepatan Bumi mengelilingi matahari sekitar 107.000 km/jam. Semua orbit planet kecuali satu planet mengelilingi matahari pada bidang yang sama. Jika sebuah garis imaginer semakin luas dari pusat matahari menuju wilayah luar dari tata surya, maka jalur orbit planet tersebut akan memotong garis tersebut. Pengecualian yang dimasud tersebut adalah planet Pluto, yang mempunyai orbit unik.

Sistem tata surya terdiri atas Matahari, orbit planet, dan satelit seperti halnya planet kecil, asteroid, komet dan meteor. Planet-planet tersebut antara lain: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Pluto termasuk dalam planet, namun secara resmi dikategorikan dalam planet kecil. Sisem tata surya kemungkinan terbentuk dari sebuah awan yang terdiri atas gas dan debu yang terpisah dari awan yang lebih besar sekitar 4.6 milyartahun yang lalu. Gaya gravitasi menyebabkan awan tadi berputar dan menyusut. Pusat dari awan tadu menjadi padat dan sangat panas membetuk matahari. Material yang berada di luar membentuk piringan yang menggumpal menjadi beberapa bagian yang bertabrakan dan mendingin menjadi planet.

Jalur orbit Bumi tidak berbentuk lingkaran sempurna tetapi kenyataannya berbentuk elips. Misalnya, pada jarak terjauh antara Bumi dan Matahari sekitar 152 juta kilometer; pada jarak terdekat sekitar 147 juta kilometer. Apabila bumi mengelilingi matahari pada orbit lingkaran sempurna, maka jarak Bumi dan Matahari akan tetap sama.

Sistem tata surya adalah bagian dari kalasi Milky Way, kumpulan dari milyaran bintang oleh adanya gaya gravitasi. Galaksi Milky Way berupa piringan bintang yang keluar dari pusat dakan bentuk spiral. Sistem tata surya berada pada bagian spiral tersebut, dikenal dengan lengan Orion, yang diperkirakan jaraknya 2/3 dari pusat galaksi. Di sebagian besar bumi belahan utara, piringan bintang tersebut tampak pada malam musim panas sebagai kumpulan cahaya yang dikenal dengan Milky Way.

Bumi adalah planet terbesar ke lima dalam system tata surya. Diameter Bumi,diukur pada lingkar ekuator adalah 12.756 km. Bentuk Bumi tidak bulat sempurna tetapi di kutub agak datar. Diameter kutub, diukur dari kutub utara ke kutub selatan, lebih kecil daripada diameter di katulistiwa karena di kutub relative datar. Meskipun bumi adalah terluas diantara empat planet lainnya -Merkurius, Venus, Bumi, Mars- yang merupakan Inner Solar System (planet terdekat dengan matahari), ukuran planet-planet tersebut lebih kecil dibandingkan dengan planet raksasa yang berada di Outer Solar System –Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Misalnya, planet terbesar, Jupiter, mempunyai diameter pada ekuatornya 143.000 km, 11 kali lebih besar diameter bumi. Kenampakan atmosfer yang terkenal di planet Jupiter adalah The Great Red Spot, juga memiliki ukuran tiga kali ukura Bumi.

Bumi mempunyai satu satelit alam, yaitu Bulan. Bulan mengelilingi bumi, satu revolusi pada jalur elips menempuh waktu 27 hari 7 jam 43 menit 11.5 detik. Bulan mengelilingi matahari karena adanya gaya gravitasi Bumi. Meskipun demikian, Bulan juga mengeluarkan gaya gravitasi di bumi. Bukti adanya pengaruh gravitasi bulan dapat dilihat pada proses pasang-surut air laut. Teori yang sangat terkenal memperkirakan bahwa memisahkan diri dari bumi 4 milyar tahun yang lalu ketia planet kecil menabrak bumi.

Ketika bumi mengelilingi matahari, bumi berotasi pada porosnya, berupa garis imaginer yang melintas dari kutub utara dan kutub selatan. Periode rotasi penuh membutuhkan waktu 23 jam 56 menit 4.1 detik. Periode satu revolusi penuh untuk mengelilingi matahari adalah satu tahun atau 356.2422 hari, atau 365 hari 5 jam 48 menit 46 detik. Bumi juga bergerak bersamaan dengan Galaksi Milky Way mengelilingi pusat Galaksi.

Poros rotasi bumi berada pada kemiringan bumi 23.5o terhadap bidang revolusi bumi megelilingi matahari. Kemiringan pada poros tersebut menimbulkan musim dan mengakibatkan tinggi matahari bertambah pada siang hari dan berkurang pada pergantian musim. Pada belahan bumi utara akan lebih banyak menerima energy matahari ketika belahan bumi utara miring menghadap matahari. Orientasi tersebut mengakibatkan musim panas di belahan bumi utara dan musim dingin untuk belahan bumi selatan. Belahan bumi selatan akan menerima energy maksimum ketika poros bumi berada pada titik balik di belahan bumi selatan. Hal ini mengakibatkan musim panas di belahan bumi selatan dan musim dingin di belahan bumi utara. Musim gugur dan musim semi terjadi antara dua orientasi pros bumi tersebut.

Atmosfer Bumi
Atmosfer adalah sebuah lapisan udara yang terdiri atas berbagai gas yang menjulang ke atas dari permukaan bumi sampai ke eksosfer, yaitu batas terluar dari atmosfer, sekitar 9.600 km di atas permukaan bumi. Mendekati permukaan bumi, atmosfer terdiri atas Nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Kemudian 1% gas di atmosfer berupa argon (0.9%), karbon dioksida (0.03%), uap air, hydrogen, mitrous oxide, ozon, metana, carbon monoksida, helium, neon, krypton, dan xenon.

Lapisan Atmosfer
Lapisan atmosfer terdiri atas lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Troposfer merupakan lapisan atmosfer dimana cuaca terjadi dan mempunyai ketebalan sekitar 16 km dari permukaan bumi di atas muka laut pada daerah ekuator. Di atas lapisan troposfer terdapat lapisan stratosfer yang memiliki batas atas sekitar 50 km di atas muka laut. Lapisan dari 50 – 90 km dinamakan mesosfer. Pada ketinggian 90 km temperatur mulai naik. Lapisan atmosfer yang dimulai dengan ketinggian 90 km disebut lapisan termosfer karena lapisan ini mempunyai temperatur tinggi sekitar 1200oC. Lapisan di atas lapisan termosfer dinamakan eksosfer. Lapisan termosfer dan eksosfer bertampalan dengan lapisan termosfer lainya dikenal dengan lapisan ionosfer, yaitu suatu lapisan atau beberapa lapisan udara yabf terionisasi yang membentang dari ketinggian 60km sampai 1000 km atau lebih dari permukaan laut.

Tanpa atmosfer, tidak akan ada kehidupan di Bumi. Atmosfer terdiri atas lapisan gas-gas yang mendukung kehidupan dan memberikan perlindungan terhadap radiasi yang membahayakan bagi kesehatan.

Efek Rumah Kaca
Atmosfer bumi dan bagaimana atmosfer berinteraksi dengan laut dan radiasi matahari sangat menentukan cuaca dan iklim di Bumi. Atmosfer mempunyai peranan penting dalam mendukung kehidupan. Hampir semua kehidupan di Bumi membutuhkan oksigen sebagai energy dalam sebuah proses yang dikenal dengan respirasi seluler yang sangat penting bagi kehidupan. Atmosfer juga membantu iklim Bumi dengan mehambat radiasi matahari yang dipancarkan kembali dari permukaan bumi. Uap air, karbon dioksida, metana, dan dinitrogen oksida dalam atmosfer dikenal dengan Gas Rumah Kaca. Seperti gelas pada rumah kaca, gas-gas tersebut menjebak sinar infra merah, atau panas, radiasi matahari pada lapisan atmosfer yang lebih rendah, dengan demikian menambah hangat permukaan bumi. Tanpa adanya efek rumah kaca, radiasi panas matahari akan menghilang ke angkasa dan Bumi akan sangat dingin.

Gas lain dalam atmosfer juga sangat penting dalam kehidupan. Gas Ozon dapat ditemukan pada lapisan stratosfer yang berguna untuk menangkal radiasi ultraviolet dari matahari yang sangat berbahaya bagi kesehatan. Tanpa adanya lapisan ozon, kehidupan tidak akan bertahan. Atmosfer bumi juga sangat penting dalam siklus hidrologi.

Atmosfer dan Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi diartikan sebagai air yang ada di bumi yang dapat didaur ulang secara terus-menerus antara laut, atmosfer dan tanah. Semua air yang ada di bumi telah digunakan dan di daur ulang selama bermilyar-milyar tahun. Sangat sedikit air muncul dan hilang selama ini. Air begerak di permukaan bumi dan berubah menjadi es, cair dan uap air. Siklus hidrologi dimulai ketika matahari memanasi lautan dan menyebabkan evaporasi/penguapan dan masuk dalam atmosfer dalam bentuk uap air. Beberapa uap air jatuh ke bumi dalam bentuk presipitasi yang langsung jatuh ke laut, melengkapi siklus pendek. Beberapa uap air mencapai tanah dalam bentuk salju atau hujan. Salju yang mencair atau hujan akan memasuki sungai atau danau yang berada di daratan. Karena adanya gaya gravitasi, air dalam sungai mengalir sampai ke laut. Salju yang mengalir atau hujan juga masuk ke dalam tanah. Airtanah tersuplai dalam waktu ratusan atau ribuan tahun, namun kadang airtanah akan mencapai ke permukaan sebagai mataair. Salju yang membentuk es glacial atau bagian dari kutub tidak masuk dalam siklus hidrologi selama ratusan tahun akhirnya meleleh karena terkena panas matahari dan berubah menjadi uap air, masuk dalam atmosfer dan jatuh lagi dalam bentuk presipitasi. Semua air yang turun ke daratan akhirnya kembali ke lautan, sehingga melengkapi satu siklur hidrologi.

Presipitasi

Presipitasi terjadi ketika uap air dalam atmosfer terkondensasi menjadi awan dan turun ke Bumi. Presipitasi dapat dibedakan menjadi beberapa bentuk, yaitu: hujan, salju, hujan es. Sekitar 300 km3 presipitasi turun setiap hari.

Storage

Air dari presipitasi jatuh ke Bumi dalam bentuk cair dan padat. Sebanyak 1.4 milyar km3 air di bumi, 97% merupakan air asin yang berada di lautan. Air tawar dapat ditemukan di glasier, bongkahan es, danau, dan sungai. Air tawar juga bisa ditemukan sebagai airtanah di dalam tanah dan batuan.

Limpasan

Air yang megalir ke bawah dalam suatu saluran atau dalam sungai disebut Limpasan Permukaan (surface Runoff). Setiap hari sekitar 100 km3 air mengalir ke laut dari seluruh sungai di dunia. Limpasan permukaan tidak tetap, limpasan permukaan akan berkurang selama periode usim kemarau dan meningkat pada musim hujan, badai dan pencairan es. Air mencapai sungai dalam bentuk aliran permukaan bawah tanah dan aliran airtanah. Aliran bawah permukaan tanah terjadi dalam waktu pendek setelah terjadi hujan yang intensif atau pencairan es yang sangat cepat. Hal tersebut dapat meningkatkan tinggi muka air sungai dan bisa menimbulkan bajir. Airtanah mengalir melalui tanah dan batuan. Presipitasi dan lelehan es meresap ke dalam tanah dan terkumpul, dikenal dengan ketersediaan air, dimana tanah jenuh dengan air. Airtanah mengalir dari daerah dengan ketersdiaan air lebih banyak ke daerah dengan ketersediaan air lebih sedikit.

Evaporasi dan Transpirasi

Evaporasi merupakan proses dimana air di laut dan di daratan berubah menjadi uap air dan masuk dalam atmosfer sebagai gas. Evaporasi dari tanaman disebut transpirasi. Evaporasi meningkat seiring dengan meninkatnya suhu udara, intensitas sinar matahari, kecepatan angin, tutupan lahan, dan kelembaban tanah, dan evaporasi akan berkurang seiring dengan kelembaban udara meningkat.

Kondensasi

Uap air akan semakin dingin seiring dengan kenaikan tempat, terkondensasi menjadi butir air membentuk awan. Presipitasi jatuh dari awan dan air kembali ke bumi. Hampir semua air di bumi melalui siklus hidrologi dalam waktu yang tak terhitung. Hanya sedikit air yang terbentuk dan hilang lebih dari milyaran tahun.

(bertayudhiastuti.wordpress.com)