Sistem Alam Semesta Dalam Pe
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kegiatan Ilmu Alamiah Dasar (IAD) berawal dari pengamatan dan pencatatan baik
terhadap gejala-gejala alam
pada umumnya maupun percobaan-percobaan yang
dilakukan dalam laboratorium. Dari hasil pengamatan atau observasi ini manusia
berusaha untuk merumuskan konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum dan teori.
Jika dilihat dari arah prosesnya maka dalam hal ini eksperimen mendahului teori.
Proses IAD tidak berhenti disini tetapi dari hasil IAD yang berupa konsep, hukum dan
teori ini maka terbuka kesempatan untuk diuji kebenarannya. Demikian proses IAD
berlangsung terus sehingga selalu terdapat mekanisme kontrol, bersifat terbuka untuk
selalu diuji kembali dan bersifat kumulatif. Pengetahuan yang diperoleh selalu bertumpu
di atas dasar-dasar sebelumnya dalam kerangka yang bersifat kumulatif, sehingga
karenanya bersifat konsisten dan sistematis.
IAD berkembang secara dinamis. Proses IAD yang dinamis ini oleh karena
menggunakan metode keilmuan di mana peranan teori dan eksperimen saling
memperkuat. Keuntungan dari IAD yang dinamis ini adalah perkembangan IAD yang
pesat bahkan dalam jangka waktu yang singkat. Kemajuan IAD ini mendukung
perkembangan teknologi yang pada gilirannya dapat menaikkan kesejahteraan manusia.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja teori-teori, sistem, dan bagian-bagian dari alam semesta dan tata surya?
2. Bagaimana hipotesis kejadian bumi dan susunan lapisan bumi?
3. Bagaimana kelahiran tata surya menurut tinjauan Islam?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui teori-teori, sistem dan bagian-bagian dari alam semesta dan tata surya.
2. Memehami hipotesis kejadian bumi dan susunan lapisan bumi.
3. Mengetahuai kelahiran tata surya menurut Islam.
1
BAB II
PEMBAHASAN
Ilmu Pengetahuan Alam atau Ilmu Alamiah (Natural Science) adalah suatu ilmu yang
membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan merupakan ilmu pengetahuan
teoritis yang diperoleh/disusun dengan cara yang khusus yaitu dengan melakukan observasi
eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian
seterusnya kait mengkait antara cara yang satu dengan yang lain. Cara ini dikenal dengan
metode ilmiah yang pada dasarnya merupakan suatu cara yang logis untuk memecahkan
suatu masalah tertentu.
Sejak digunakannya metode ilmiah didalam penelitian ilmiah, dimulailah IPA modern
yang kemudian berkembang sangat pesat.
A. ALAM SEMESTA
Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos.
Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya
atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya.Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda
yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet dan galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang
angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
1.
Teori Terbentuknya Alam Semesta
a. Teori Keadaaan Tetap (Steady-state theory)
Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam
semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam
semesta terjadi pada suatu saat tertentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam
semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu
sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah
yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan diketahui kecepatan radial galaksigalaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan
bumi dari hasil pemotretan satelit, maka disimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi
terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai
dengan garis spektra yang menuju merah, yang hal ini sering dikenal dengan
2
pergeseran merah.Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu
mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi). Dengan demikian harus ada
“ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan.
b. Teori Dentuman Besar (Big-bang theory)
Teori ini dikembangkan oleh George Lemaitre. Teori ini menyatakan pada mulanya
alam semesta berupa sebuah “primeval atom” yang berisi semua materi dalam
keadaan yang sangat padat.Suatu ketika atom ini meledak dan seluruh materinya
terlempar keruang alam semesta. Berdasarkan dari asumsi adanya massa yang sangat
besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti
kemudian meledak dengan hebat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan
sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Sejak itulah dimulai ekspansi yang berlangsung
ribuan juta tahun dan akan terus berlangsung jutaan tahun lagi. Pada suatu saat nanti
ekspansi tersebut akan berakhir.
2.
Teori Terbentuknya Galaxy dan Tata Surya
Menurut Fowler, 12 ribu juta tahun yang lalu galaksi kita masih berupa kabut gas
hidrogen yang sangat besar sekali yang berada diluar angkasa. Ia bergerak perlahan
mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya maka ia
mengadakan kontraksi. Massa bagian luar banyak yang tertinggal pada bagian yang berkisar
lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang. Gumpalan kabut
yang telah menjadi bintang itupun secara perlahan mengadakan kontraksi.Energi potensialnya
mereka keluarkan dalam bentuk sinar dan panas radiasi dan bintang-bintang itupun makin
turun temperaturnya. Setelah berpuluh ribu juta tahun ia mempunyai bentuknya yang tetap
seperti matahari.
Galaksi merupakan kumpulan 1011 atau 100 milyard bintang-bintang, salah satu
diantaranya adalah Matahari atau pusat tata surya kita ini. Kumpulan bintang-bintang dan
dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram.
Dimana garis tengahnya mempunyai panjang 100 tahun cahaya, tebalnya 10 tahun cahaya.
Matahari atau pusat tata surya kita berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.
3
Berdasarkan apa yang nampak dari hasil pengamatan, dapat kita bedakan adanya 3
macam galaksi :
a. Galaksi berbentuk spiral
b. Galaksi berbentuk elips
c. Galaksi berbentuk tak beraturan
Induk dari matahari kita adalah galaksi Bima Sakti (Milky Way) yang berbentuk spiral
dan memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang dan masih banyak gumpalan-gumpalan
kabut gas maupun galaksi kecil yang banyak jumlahnya. Galaksi Andromeda merupakan
galaksi terdekat yang juga berbentuk spiral dan jauhnya 870.000 tahun cahaya. Galaksi
mengadakan rotasi dengan arah berlawanan dengan jarum jam.
1. Hipotesis Nebular
Dikemukakan oleh Kant dan Laplace pada tahun 1796 yang menyatakan bahwa sistem
tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas
(nebule). Pada proses kondensasi ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin
terbentuklah planet beserta satelitnya yang mengelilingi pusat, pusatnya itu menjadi
sebuah bintang/matahari.
2. Hipotesis Planettesimal
Dikemukakan oleh Chamberlin dan Moulton. Terbentuknya planet-planet tidak harus dari
satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar. lain yang kebetulan sedang lewat dekat
bintang dimana tata surya kita merupakan bagiannya. Kabut gas dari bintang lain itu
sebagian terpengaruh oleh daya tarik matahari kita dan setelah mendingin terbentuklah
benda-benda yang disebut planettesimal.
3. Teori Tidal/Teori Pasang Surut
Dikemukakan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1919). Menurut teori
ini planet merupakan percikan dari matahari yang sampai kini masih nampak ada.
Percikan tersebut disebut Tidal. Tidal yang besar kemudian akan menjadi planet itu
disebabkan oleh adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat.
3.
Sistem Tata Surya
Pada zaman Yunani kuno, seorang filsafat bernama Clausius Ptolomeus mengemukakan
pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Menurut pandangan ini, matahari,
bulan dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya.
Pandangan Geosentris ini 14 abad lamanya dianut orang.
4
Pada abad ke-16, seorang ilmuwan Polandia “Nikolas Kopernikus” mengubah
pandangan diatas. Menurutnya bumi adalah planet dan seperti halnya dengan planet planet
yang lain, beredar mengelilingi matahari sebagai pusatnya (heliosentris). Pandangan ini
didasari
oleh
adanya
hasil
pengamatan
yang
teliti
serta
perhitungan
yang
sistematis.Kesemuanya ini berkat bantuan teropong sebagai alat pengamat dan telah
berkembangnya matematika dan fisika sebagai sarana penunjang pada masa itu.
Setelah adanya teropong dapat diamati planet-planet dan benda angkasa lain yang lebih
banyak lagi seperti satelit, komet, meteor, debu dan gas antar planet. Semua benda angkasa
ini beredar mengelilingi matahari sebagai pusat disebut Sistem Tata Surya.
Planet di dalam Tata Surya kita dapat dibagi menjadi 2 golongan :
a. Planet Kecil (kerdil), seperti : Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Ciri umumnya garis
tengahnya kecil, tetapi padat, rapat masa rata-ratanya terletak antara 2,4 – 5,5 gram setiap
sentimeter kubik, biasanya tidak berlapisan angkasa tebal. Golongan ini menempati
lintasan yang dekat dengan matahari.
b. Planet Raksasa, terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Garis tengahnya jauh
lebih besar dibandingkan pada golongan pertama namun kurang padat. Rapat masa sangat
rendah, misalnya Saturnus antara 0,7 – 1,6 gram setiap sentimeter kubik. Lintasan
golongan ini jauh dari matahari.
Kesamaan planet di dalam tata surya :
a. Berevolusi (beredar mengelilingi titik pusat gravitasi, dalam hal ini matahari) dan berotasi
(bergasing mengelilingi pusat masa planet sendiri). Keduanya bergerak searah
berlawanan dengan jarum jam jika dilihat dari kutub utara. Aturan ini hampir tidak
kecualinya diikuti denga patuh, kecuali oleh beberapa satelit.
b. Bentuk lapisan planet mengelilingi matahari ataupun satelit mengelilingi planet hampir
menyerupai lingkatan. Yang mengingkari hukum ini ialah Merkurius dan Pluto yang
masing-masing mempunyai keeksentrikan 0,206 dan 0,247.
c. Selain lintasannya yang sepusat (konsentris) semua lintasan tersebut terdapat pada bidang
edar yang satu dengan lainnya hampir berhimpitan.
5
4. Bagian-Bagian Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari sebagai pusat dan benda-benda lain seperti planet, satelit,
meteor-meteor, komet-komet, debu dan gas antar planet beredar mengelilinginya.
Keseluruhan sistem ini bergerak mengelilingi pusat galaksi.
1. Matahari
Matahari merupakan tata surya yang paling besar, dimana 89% massa tata surya
terkumpul pada matahari. Matahari merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata
surya, matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit : fotosfer, chromosfer dan corona.
Pada pusat matahari suhunya mencapai jutaan derajat celcius dan tekanannya ratusan
juta atmosfer.Kulit fotosfer suhunya + 60000oC dan memancarkan hampir semua cahaya.
Matahari sangat penting bagi kehidupan di muka bumi karena :
a. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batubara dan
minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
b. Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang
dan malam, bulan, tahun serta mengontrol peredaran planet lain.
c. Dengan mempelajari matahari yang merupakan bintang yang terdekat, berarti
mempelajari bintang-bintang lain.
2. Planet Merkurius
Merupakan planet terkecil dan terdekat dengan matahari.Merkurius tidak mempunyai
satelit atau bulan, dan tidak mempunyai hawa. Planet ini mengandung albedo, yaitu
perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima dari matahari sebesar
0,07. Ini berarti 0,93 atau 93% cahaya yang berasal dari matahari diserap. Garis
tengahnya 4500 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan di Merkurius. Merkurius
mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari dan mengelilingi matahari dalam waktu 88
hari.
6
3. Planet Venus
Venus menempati urutan kedua terdekat dengan matahari, dikenal dengan Bintang
Kejora yang bersinar terang pada waktu sore dan pagi hari. Mempunyai albedo 0,8 atau
20% cahaya matahari yang datang diserap. Planet ini diliputi awan tebal (atmosfer) yang
mungkin terjadi dari karbon dioksida tetapi tidak mengandung uap air dan oksigen.Planet
ini tidak mempunyai satelit. Venus bergaris tengah 12.320 km, Rotasi venus+ 247 hari
dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari.
4. Planet Bumi
Bumi menempati urutan ketiga terdekat dengan matahari dan bergaris tengah 12.640
km. Jarak bumi dan matahari 149 juta km. Bumi mengalami rotasi 24 jam, bumi
mempunyai atmosfer dan mempunyai sebuah satelit yaitu bulan. Bumi mengadakan
revolusi selama 365 ¼ hari. Massa jenis bumi rata-rata + 5,52.
a. Gerak Rotasi Bumi
Pepatan bumi besarnya 1/300 hingga dapatlah dianggap bumi memiliki
bentuk bola.Titik pusatnya berimpit dengan titik pusat bola langit. Para sarjana dari
Yunani seperti Pythagoras, Philolaus, Herakleitos dan Kopernikus dari Polandia
mengemukakan bahwa bola langit tetap tinggal diam sedang bumi berputar pada
sumbunya dari barat ketimur dan disebut rotasi yang arahnya sama dengan arah
revolusi.
b. Akibat Rotasi Bumi
Gerak semu harian dari matahari yang seakan-akan matahari, bulan, bintangbintang dan benda-benda langit lainnya terbit dari Timur dan terbenam di barat.
Pergantian siang dan malam, di mana separuh dari bola bumi menerima sinar
matahari (siang), sedang separuh bola lainnya mengalami kegelapan (malam).
Penyerongan/penyimpangan arah angin, arus laut, yang dapat diterangkan dengan
hukum Buys Ballot. Arus-arus hawa (angin) tidak begerak lurus dari daerah
maksimum ke daerah minimum, tetapi membias ke kanan bagi belah bulatan
utara dan membias ke kiri bagi belah bulatan selatan.
Penggelembungan di katulistiwa serta pemepatan di kutub bumi.
7
Timbulnya gaya sentrifugal yang menyebabkan pemepatan bumi tersebut serta
pengurangan gaya tarik hingga arah vertikal tidak tepat menuju ke titik pusat
bumi, terkecuali di katulistiwa dan di kutub.
Adanya dua kali air pasang naik dan pasang surut dalam sehari semalam.
Perbedaan waktu antara tempat-tempat yang berbeda derajat busurnya.
c. Gerak Revolusi dari Bumi
Berkat penyelidikan para sarjana : Galileo Galilei, Tycho Brahe dan Keppler maka
susunan alam secara Heliosentris dari Kopernikus diakui keunggulannya. Dalam
susunan ini bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam satu kali revolusi selama 1
tahun. Akibat dari revolusi bumi :
Pergantian 4 musim yakni di sebelah utara garis balik utara (23 ½ LU)
Perubahan lamanya siang dan malam.
Terlihatnya rasi (konstelasi) bintang yang beredar dari bulan ke bulan. Lintasan
bumi dalam revolusinya terhadap matahari disebut orbit. Menurut hukum Keppler
pertama, maka orbit-orbit setiap planet memiliki bentuk bangun elips.
d. Gaya Gravitasi Terrestrial dari Bumi
Bumi mempunyai gaya gerak atau gaya berat. Gaya tarik bumi ini dinamakan gara
gravitasi terrestrial bumi. Benda di bumi memiliki bobot karena pengaruh gaya
gravitasi bumi.
e. Waktu
Waktu 24 jam dalam sehari semalam adalah berdasarkan gerak semu matahari dalam
membuat satu revolusi lengkap. Bagi tujuan sehari-hari maka kita menggunakan
waktu solar.Bagi keperluan tujuan astronomi atau perjalanan antar planet maka
digunakan waktu sideris yang 4 menit lebih awal dari waktu solar.
f. Tahun Penanggalan (Kalender)
Bangsa mesir kuno, Sumeria dan Hindu sejak jaman dahulu memiliki perhitungan
waktu
yang
berdasarkan
revolusi
bumi
dan
tahunnya
disebut
tahun
8
matahari.Semenjak Julius Caesar (46 BC) telah ditetapkan bahwa tiap-tiap tahun
terdiri dari 365 hari. Tahun keempat ditambah dengan satu hari yang disebut tahun
kabisat (leap year).
5. Planet Mars
Jarak planet Mars dengan matahari 226,48 juta km. Garis tengahnya 6272 km dan
revolusinya 1,9 tahun, rotasinya 24 jam 37 menit. Berdasarkan data yang dikirimkan oleh
satelit Mariner IV di Mars tidak ada oksigen, hampir tidak ada air, sedangkan kutub es
yang diperkirakan mengandung banyak air itu tak lebih merupakan lapisan salju yang
sangat tipis.Marsmempunyai 2 satelit/bulan yaitu phobus dan daimus.
6. Planet Yupiter
Merupakan planet terbesar bergaris tengah 138.560 km dengan rotasinya 10 jam dan
mempunyai kurang lebih 14 satelit. Berdasarkan analisis spektroskopis yupiter
mengandung gas metana dan amoniak banyak, serta mengandung gas hidrogen,
albedonya 0,44. Massa planet ini hampir 300 kali massa bumi dan gravitasinya 2,6 kali
gravitasi bumi.
7. Planet Saturnus
Merupakan planet terbesar setelah Yupiter, bergaris tengah 118.400 km, berotasi 10
jam dan merupakan planet yang mempunyai cincin sabuk raksasa. Mempunyai massa
jenis 0,75 g/cm2, sehingga terapung diair. Planet ini berupa gas yang terdiri dari metana
dan amoniak dengan suhu rata-rata 103oC.Saturnus mempunyai 10 satelit dan diantaranya
yang terbesar disebut Titan.
8. Planet Uranus
Jarak Uranus ke matahari 2860 juta km dan berevolusi dalam waktu 84 tahun,
rotasinya 10 jam 47 detik dan arah geraknya berbeda dengan yang lainnya yaitu dari timur
ke barat.Uranus bergaris tengah 50.560 km. Berdasarkan pengamatan pesawat Voyager
pada Januari 1986 Uranus memiliki 14 satelit.
9. Planet Neptunus
Jaraknya dengan matahari 4470 juta km, mengelilingi matahari dalam 165 tahun
sekali putar.Mempunyai 2 satelit, satu diantaranya disebut Triton yang bergerak
berlawanan arah dengan gerak rotasi Neptunus.
9
10. Planet Pluto
Merupakan planet terjauh dari matahari dengan jarak + 5811 juta km dan tidak
memiliki satelit.Suhu rata-rata pada planet ini 220oC. Pluto adalah nama dewa kegelapan
dari bangsa Yunani berdasarkan kenyataan planet itu mendapat sinar matahari paling
sedikit.
5. Benda-Benda Lain Dalam Tata Surya
Selain planet-planet, pada tata surya terdapat benda-benda sebagai berikut:
Planetoida/Asteroida
Pada tahun 1801, Piazzi astronom dari Italia menemukan benda langit yang
berdiameter + 900 km beredar mengelilingi matahari pada jarak antara Mars dan
Yupiter
yang
berjumlah
+
2.000 buah.Benda-benda langit
itu
disebut Planetoida.Padatahun 1801 astronom Italia, Piazzi menemukan asteroid Ceres
yang bergaris tengah 750 kilometer.
Komet/Bintang Berekor
Merupakan kumpulan bungkah-bungkah batu yang diselubungi oleh kabut asap yang
berdiameter + 100.00 km (termasuk selubung gas) dan diamter intinya yang berupa
bungkah-bungkah batu berkisah 10-20 km.
Cahaya matahari yang mengenai komet sebagian dipantulkan, sedang lainnya berupa
sinar ultra violet akan terjadi eksitasi pada gas yang menyelubungi komet. Akibat
eksitasi ini akan terjadi resonansi atau fluorescensi dan gas yang berpendar
memancarkan cahaya.
Meteor/Bintang Beralih
Merupakan batu-batu kecil yang berdiameter antara 0,2 – 0,5 mm dan massanya < 1
gram. Merupakan semacam debu angkasa yang bergerak dengan kecepatan rata-rata
60 km/detik. Jika oleh sesuatu sebab meteor masuk atmosfer bumi, karena gesekan
dengan atmosfer akan timbul panas dan nampak berpijar. Gerak meteor yang pijar ini
biasanya disebut bintang beralih. Jika meteor akan nampak memasuki atmosfer bumi
karena suhunya yang tinggi meteor itu akan hancur sampai kepermukaan bumi.
10
Meteor yang sampai ke permukaan bmi disebut meteroid yang massanya + 10.000 ton
pernah jatuh di permukaan bumi yang menimbulkan kawah meteor di Arizona dan
Siberia. Meteorid tersebut mengandung besi dan nikel.
Satelit
Merupakan
pengiring planet.Yang bersama-sama
mengelilingi matahari.
Bulan merupakan satu-satunya satelit bumi yang berotasi dalam 1 hari dan berevolusi
satu bulan. Jarak bumi dan bulan + 384.403 km. Perbandingan antara bumi dan bulan
sebagai berikut :
Massa bulan = 1/10 massa bumi.
Diameter bulan = ¼ Diameter Bumi = 3000 km
Gravitasi bulan = 1/6 gravitasi bumi
Permukaan bulan penuh dengan kawah-kawah dan gunung-gunung. Dipermukaan
bulan tidak ada hawa mengakibatkan :
Suhu berubah sangat cepat, suhu tertinggi 100oC dan terendah -173oC.
Bunyi tidak dapat merambat sehingga sangat sunyi.
Langit tampak kelam
Tidak ada peredaran air, sehingga kering kerontang.
B. BUMI
a. Hipotesis Kejadian Bumi
Hipotesis Kabut dari Kant dan Laplace
Immanuel Kant (1755) dari Jerman, mengemukakan pikiran tentang kejadian
bumi bahwa asal segalanya dari gas yang bermacam-macam, yang tarik menarik
membentuk kabut besar. Terjadinya benturan masing-masing gas menimbulkan
panas.Matahari berputar kencang dan di katulistiwanya memiliki kecepatan linear
paling besar sehingga terlepaslah fragmen-fragmen.Fragmen-fragmen inilah yang
tadinya pijar melepaskan banyak panas dan mengembun, kemudian cair dan
bagian luar makin padat. Demikianlah terjadi planet-planet, termasuk bumi.
Pierrre de Laplace (1796) dari Perancis mengemukakan adanya kabut yang
berputar dan pijar. Dikatulistiwa terjadi penumpukan awan.Jika masa ini
mendingin maka terlepaslah sedikit material dari induknya. Fragmen tadi jadi
dingin dan mengembun, berputar mengelilingi induknya. Kemudian menyusul
11
terlepasnya fragmen yang kedua dan seterusnya. Sembilan buah planet yang kini
beredar dianggap terjadi dengan cara yang sama. Induknya adalah matahari.
Hipotesis Planetesimal
Dikemukakan oleh Chamberlain dan Moulton, kira-kira seratus tahun setelah
Kant dan Laplace, beranggapan matahari asal yang didekati oleh suatu bintang
besar yang sedang beredar, maka terjadi tarik menarik sesuai dengan hukum
Newton. Peledakan dimatahari melepaskan sebagaian materialnya dan tertarik
oleh adanya bintang yang mendekat tadi. Material matahari itu akan sedikit
menjauh dan kemudian mendingin sementara bintang besar itu terus berlalu.
Selanjutnya terjadi pengembunan dan terbentuk sembilan planet dan planetoida.
Hipotesis Pasang Surut Gas
Dikemukakan oleh Jeans dan Jeffrries (1930) yang mendukung hipotesis
planetesimal, mengemukakan adanya bintang besar yang mendekat, kira-kira
seperti bulan dan bumi, yaitu bulan menyebabkan adanya pasang dan
surut lautan. Bulantak cukup kuat menarik air menjulur jauh. Akan tetapi
matahari yang mendekati bintang besar itu menjauh, lidah api dari matahari asal
itu putus dari induknya, pecah berkeping-keping seraya mengembun dan
membeku menjadi planet-planet serta planetoida.
b. Susunan Lapisan Bumi
Menurut Hipotesisi Kant-Laplace : Bahwa bumi kemudian mendingin disebelah luar
sedangkan di dalam masih panas. Didekat permukaan menjadi beku dan disebut
kerak bumi.
Suess dan Wiechert (1919) membagi lapisan bumi sebagai berikut :
Kerak bumi, tebalnya 30-70 km, terdiri batuan basal dan acid. Massa jenisnya
kira-kira 2,7 mengandung banyak Silikat dan Aluminium.
Selubung bumi atau sisik silikat (Si), tebalnya 2.200 km, massa jenisnya 3,6-4.
Selubung bumi bersama kerak bumi disebut Lithosfera.
Lapisan Chalkosfea, tebalnya 1.700 km, massa jenisnya 6,4 terdiri dari oksida besi
dan sulfida besi.
Inti bumi, atau Barisfera, merupakan bola dengan jari-jari 3.500 km, massa
jenisnya 9,6 terdiri dari besi dan nikel.
12
Kuhn dan Pittman (1940) mengemukakan bahwa sesungguhnya bumi berasal dari
matahari, maka inti bumi seharusnya juga seperti material matahari. Yaitu terdiri
sebagaian besar Hidrogen. Holmes (1936) mengemukakan bahwa kerak bumi sebagai
berikut :
Bagian atas setebal 15 km, massa jenisnya 2,7 dan disebut magma-granit.
Lebih kedalam tebalnya 25 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-basal.
Bagian terbawah kerak bumi, setebal 20 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut
magma-peridotit dan eklogit.
Wiechert (1910), mengemukakan bahwa pada pokoknya bagian Lithosfera terdiri dari
Silikat dan Aluminium. Disebelah bawah terutama di lautan terdapat lapisan berat
yang terdiri dari Silikat dan magnesium.
Wegner (1930) mengajukan hipotesis Continental drift (perkisar benua) : permukaan
bumi terdiri dari beberapa lempeng besar berukuran benua, masing-masing terdiri dari
bagian oceanis dan kontinental yang bergerak relatif yang satu terhadap yang lainnya.
Tebal tiap lempeng kerak bumi kira-kira 80 km. Kecepatan relatif lempeng-lempeng
ini berkisar 1 – 13 cm setahun. Lempeng-lempeng kerak bumi ini dipisahkan yang
satu dengan yang lain oleh batas lempeng yang geraknya dapat bersifat divergensi,
konvergensi atau shear (gesekan). Batas lempeng ini adalah sangat labil dan ditandai
oleh gunung api yang aktif serta kegempaan yang tinggi.
c. Atmosfer, Hidrosfer dan Lithosfera
1. Atmosfer
Merupakan selimut gas yang mengelilingi bumi.Menurut pendapat para ahli pada
jarak 100 km diatas permukaan bumi masih terdapat udara. Lapisan dalam Atmosfer :
yang dekat dengan permukaan bumi setebal + 10 km disebut troposfer
Lapisan diatas troposfer disebut stratosfer
Troposfer mempunyai susunan gas yang beragam, hal ini disebabkan karena adanya
angin yang vertikal maupun horizontal.Di Stratosfer sususnannya tidak homogen dan
terdapat mlapisan-lapisan udara yang B.D nya berbeda-beda. Bumi menerima panas
dari matahari, dari bumi sendiri dan dari bulan. Di pusat bumi terdapat temperatur
yang sangat tinggi. Panas yang dikirim matahari ke bumi relatif tidak berubah tetapi
13
yang berubah adalah penerimaan panas tersebut oleh bumi. Penerimaan yang
berubah-ubah ini disebabkan kondisi awan yang ada diudara.
2. Hidrosfer
Hidrosfer tidak sepenuhnya menutupi seluruh permukaan bumi, tapi hanya 75% yang
meliputi lautan, danau-danau dan es yang terdapat dalam kedua kutub. Kedalaman
laut rata-rata 4.000 m, yang terdalam di dekat pulau Guam, dengan kedalaman 11.000
m. Hidrosfer mempunyai pengaruh yang besar terhadap atmosfer, karena air yang
menguap akan membentuk awan yang selanjutnya menimbulkan hujan, kembali ke
laut lagi. Siklus air semacam itu berlangsung berabad-abad. Siklus ini menyebabkan
air laut menjadi asin karena garam mineral yang mudah larut pada kerak bumi
terbawa ke laut secara terus menerus.
3. Lithosfera
Lithosfera ini tebalnya hanya kurang lebih 32 km, merupakan bagian yang penting
dalam kehidupan manusia yang berupa benua-benua dan pulau-pulau sebagai tempat
tinggal. Ketebalan lithosfer tidak sama bagian tebal berupa benua setebal 8 km,
bagian tipis berupa dasar laut yang dalam setebal 3,5 km dan terdiri atas 2 lapisan
yaitu lapisan sebelah atas terdiri atas silikon dan aluminium dengan Berat Massa
(BM) rata- rata 2,65 dan lapisan sebelah dalam terdiri atas silikon dan magnesium,
dengan BM 2,9.
C. KELAHIRAN ALAM SEMESTA DITINJAU DARI SUDUT PANDANG
Menurut sudut pandang Islam, dunia diciptakan Allah, dipelihara oleh-Nya serta kembali
kepada-Nya. Salah satu makna ayat “Allah adalah Yang Awal dan Yang Akhir, Yang Zahir
dan Yang Batil” (QS. 57:3), yakni Allah adalah asal dan akhir alam semesta. Dia juga makna
gaib segala sesuatu dan bahkan tanda-tanda nyata atau aspek luar segala sesuatu yang
menrefleksikan nama-nama dan sifat-Nya.
Kaum muslim memandang hukum alam bukan sebagai hukum independen yang berjalan
dengan sendirinya seolah-olah dunia memiliki independensi ontologis. Mereka memilah
hukum-hukum ini sebagai refleksi kebijaksanaan Allah dan perwujudan kehendak-Nya.
Begitu banyak ayat Al-Qur’an menyebutkan hukum paling mendasar yang mengatur
perputaran alam.Hukum moral Islam berlaku tidak hanya dalam masyarakat manusia, tetapi
mencakup hewan, tumbuhan dan seluruh alam tak bernyawa. Sebagai muslim yang baik di
14
dunia adalah memperhatikan kebijaksanaan Allah di manapun berada dan manjaga ciptaanNya seperti Dia menjaga kita dan seluruh ciptaan-Nya.
15
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kegiatan Ilmu Alamiah Dasar (IAD) berawal dari pengamatan dan pencatatan baik
terhadap gejala-gejala alam
pada umumnya maupun percobaan-percobaan yang
dilakukan dalam laboratorium. Dari hasil pengamatan atau observasi ini manusia
berusaha untuk merumuskan konsep-konsep, prinsip-prinsip, hukum dan teori.
Jika dilihat dari arah prosesnya maka dalam hal ini eksperimen mendahului teori.
Proses IAD tidak berhenti disini tetapi dari hasil IAD yang berupa konsep, hukum dan
teori ini maka terbuka kesempatan untuk diuji kebenarannya. Demikian proses IAD
berlangsung terus sehingga selalu terdapat mekanisme kontrol, bersifat terbuka untuk
selalu diuji kembali dan bersifat kumulatif. Pengetahuan yang diperoleh selalu bertumpu
di atas dasar-dasar sebelumnya dalam kerangka yang bersifat kumulatif, sehingga
karenanya bersifat konsisten dan sistematis.
IAD berkembang secara dinamis. Proses IAD yang dinamis ini oleh karena
menggunakan metode keilmuan di mana peranan teori dan eksperimen saling
memperkuat. Keuntungan dari IAD yang dinamis ini adalah perkembangan IAD yang
pesat bahkan dalam jangka waktu yang singkat. Kemajuan IAD ini mendukung
perkembangan teknologi yang pada gilirannya dapat menaikkan kesejahteraan manusia.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja teori-teori, sistem, dan bagian-bagian dari alam semesta dan tata surya?
2. Bagaimana hipotesis kejadian bumi dan susunan lapisan bumi?
3. Bagaimana kelahiran tata surya menurut tinjauan Islam?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui teori-teori, sistem dan bagian-bagian dari alam semesta dan tata surya.
2. Memehami hipotesis kejadian bumi dan susunan lapisan bumi.
3. Mengetahuai kelahiran tata surya menurut Islam.
1
BAB II
PEMBAHASAN
Ilmu Pengetahuan Alam atau Ilmu Alamiah (Natural Science) adalah suatu ilmu yang
membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan merupakan ilmu pengetahuan
teoritis yang diperoleh/disusun dengan cara yang khusus yaitu dengan melakukan observasi
eksperimentasi, penyimpulan, penyusunan teori, eksperimentasi, observasi dan demikian
seterusnya kait mengkait antara cara yang satu dengan yang lain. Cara ini dikenal dengan
metode ilmiah yang pada dasarnya merupakan suatu cara yang logis untuk memecahkan
suatu masalah tertentu.
Sejak digunakannya metode ilmiah didalam penelitian ilmiah, dimulailah IPA modern
yang kemudian berkembang sangat pesat.
A. ALAM SEMESTA
Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos.
Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya
atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya.Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda
yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet dan galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang
angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya.
1.
Teori Terbentuknya Alam Semesta
a. Teori Keadaaan Tetap (Steady-state theory)
Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa alam
semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut alam
semesta terjadi pada suatu saat tertentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam
semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu
sama lain. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah
yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan diketahui kecepatan radial galaksigalaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan
bumi dari hasil pemotretan satelit, maka disimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi
terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai
dengan garis spektra yang menuju merah, yang hal ini sering dikenal dengan
2
pergeseran merah.Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu
mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi). Dengan demikian harus ada
“ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan.
b. Teori Dentuman Besar (Big-bang theory)
Teori ini dikembangkan oleh George Lemaitre. Teori ini menyatakan pada mulanya
alam semesta berupa sebuah “primeval atom” yang berisi semua materi dalam
keadaan yang sangat padat.Suatu ketika atom ini meledak dan seluruh materinya
terlempar keruang alam semesta. Berdasarkan dari asumsi adanya massa yang sangat
besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar, karena adanya reaksi inti
kemudian meledak dengan hebat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan
sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Sejak itulah dimulai ekspansi yang berlangsung
ribuan juta tahun dan akan terus berlangsung jutaan tahun lagi. Pada suatu saat nanti
ekspansi tersebut akan berakhir.
2.
Teori Terbentuknya Galaxy dan Tata Surya
Menurut Fowler, 12 ribu juta tahun yang lalu galaksi kita masih berupa kabut gas
hidrogen yang sangat besar sekali yang berada diluar angkasa. Ia bergerak perlahan
mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya maka ia
mengadakan kontraksi. Massa bagian luar banyak yang tertinggal pada bagian yang berkisar
lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang. Gumpalan kabut
yang telah menjadi bintang itupun secara perlahan mengadakan kontraksi.Energi potensialnya
mereka keluarkan dalam bentuk sinar dan panas radiasi dan bintang-bintang itupun makin
turun temperaturnya. Setelah berpuluh ribu juta tahun ia mempunyai bentuknya yang tetap
seperti matahari.
Galaksi merupakan kumpulan 1011 atau 100 milyard bintang-bintang, salah satu
diantaranya adalah Matahari atau pusat tata surya kita ini. Kumpulan bintang-bintang dan
dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram.
Dimana garis tengahnya mempunyai panjang 100 tahun cahaya, tebalnya 10 tahun cahaya.
Matahari atau pusat tata surya kita berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.
3
Berdasarkan apa yang nampak dari hasil pengamatan, dapat kita bedakan adanya 3
macam galaksi :
a. Galaksi berbentuk spiral
b. Galaksi berbentuk elips
c. Galaksi berbentuk tak beraturan
Induk dari matahari kita adalah galaksi Bima Sakti (Milky Way) yang berbentuk spiral
dan memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang dan masih banyak gumpalan-gumpalan
kabut gas maupun galaksi kecil yang banyak jumlahnya. Galaksi Andromeda merupakan
galaksi terdekat yang juga berbentuk spiral dan jauhnya 870.000 tahun cahaya. Galaksi
mengadakan rotasi dengan arah berlawanan dengan jarum jam.
1. Hipotesis Nebular
Dikemukakan oleh Kant dan Laplace pada tahun 1796 yang menyatakan bahwa sistem
tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas
(nebule). Pada proses kondensasi ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin
terbentuklah planet beserta satelitnya yang mengelilingi pusat, pusatnya itu menjadi
sebuah bintang/matahari.
2. Hipotesis Planettesimal
Dikemukakan oleh Chamberlin dan Moulton. Terbentuknya planet-planet tidak harus dari
satu badan tetapi diasumsikan ada bintang besar. lain yang kebetulan sedang lewat dekat
bintang dimana tata surya kita merupakan bagiannya. Kabut gas dari bintang lain itu
sebagian terpengaruh oleh daya tarik matahari kita dan setelah mendingin terbentuklah
benda-benda yang disebut planettesimal.
3. Teori Tidal/Teori Pasang Surut
Dikemukakan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1919). Menurut teori
ini planet merupakan percikan dari matahari yang sampai kini masih nampak ada.
Percikan tersebut disebut Tidal. Tidal yang besar kemudian akan menjadi planet itu
disebabkan oleh adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat.
3.
Sistem Tata Surya
Pada zaman Yunani kuno, seorang filsafat bernama Clausius Ptolomeus mengemukakan
pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Menurut pandangan ini, matahari,
bulan dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya.
Pandangan Geosentris ini 14 abad lamanya dianut orang.
4
Pada abad ke-16, seorang ilmuwan Polandia “Nikolas Kopernikus” mengubah
pandangan diatas. Menurutnya bumi adalah planet dan seperti halnya dengan planet planet
yang lain, beredar mengelilingi matahari sebagai pusatnya (heliosentris). Pandangan ini
didasari
oleh
adanya
hasil
pengamatan
yang
teliti
serta
perhitungan
yang
sistematis.Kesemuanya ini berkat bantuan teropong sebagai alat pengamat dan telah
berkembangnya matematika dan fisika sebagai sarana penunjang pada masa itu.
Setelah adanya teropong dapat diamati planet-planet dan benda angkasa lain yang lebih
banyak lagi seperti satelit, komet, meteor, debu dan gas antar planet. Semua benda angkasa
ini beredar mengelilingi matahari sebagai pusat disebut Sistem Tata Surya.
Planet di dalam Tata Surya kita dapat dibagi menjadi 2 golongan :
a. Planet Kecil (kerdil), seperti : Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Ciri umumnya garis
tengahnya kecil, tetapi padat, rapat masa rata-ratanya terletak antara 2,4 – 5,5 gram setiap
sentimeter kubik, biasanya tidak berlapisan angkasa tebal. Golongan ini menempati
lintasan yang dekat dengan matahari.
b. Planet Raksasa, terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus. Garis tengahnya jauh
lebih besar dibandingkan pada golongan pertama namun kurang padat. Rapat masa sangat
rendah, misalnya Saturnus antara 0,7 – 1,6 gram setiap sentimeter kubik. Lintasan
golongan ini jauh dari matahari.
Kesamaan planet di dalam tata surya :
a. Berevolusi (beredar mengelilingi titik pusat gravitasi, dalam hal ini matahari) dan berotasi
(bergasing mengelilingi pusat masa planet sendiri). Keduanya bergerak searah
berlawanan dengan jarum jam jika dilihat dari kutub utara. Aturan ini hampir tidak
kecualinya diikuti denga patuh, kecuali oleh beberapa satelit.
b. Bentuk lapisan planet mengelilingi matahari ataupun satelit mengelilingi planet hampir
menyerupai lingkatan. Yang mengingkari hukum ini ialah Merkurius dan Pluto yang
masing-masing mempunyai keeksentrikan 0,206 dan 0,247.
c. Selain lintasannya yang sepusat (konsentris) semua lintasan tersebut terdapat pada bidang
edar yang satu dengan lainnya hampir berhimpitan.
5
4. Bagian-Bagian Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari sebagai pusat dan benda-benda lain seperti planet, satelit,
meteor-meteor, komet-komet, debu dan gas antar planet beredar mengelilinginya.
Keseluruhan sistem ini bergerak mengelilingi pusat galaksi.
1. Matahari
Matahari merupakan tata surya yang paling besar, dimana 89% massa tata surya
terkumpul pada matahari. Matahari merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata
surya, matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit : fotosfer, chromosfer dan corona.
Pada pusat matahari suhunya mencapai jutaan derajat celcius dan tekanannya ratusan
juta atmosfer.Kulit fotosfer suhunya + 60000oC dan memancarkan hampir semua cahaya.
Matahari sangat penting bagi kehidupan di muka bumi karena :
a. Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batubara dan
minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
b. Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang
dan malam, bulan, tahun serta mengontrol peredaran planet lain.
c. Dengan mempelajari matahari yang merupakan bintang yang terdekat, berarti
mempelajari bintang-bintang lain.
2. Planet Merkurius
Merupakan planet terkecil dan terdekat dengan matahari.Merkurius tidak mempunyai
satelit atau bulan, dan tidak mempunyai hawa. Planet ini mengandung albedo, yaitu
perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima dari matahari sebesar
0,07. Ini berarti 0,93 atau 93% cahaya yang berasal dari matahari diserap. Garis
tengahnya 4500 km. Diperkirakan tidak ada kehidupan di Merkurius. Merkurius
mengadakan rotasi dalam waktu 58,6 hari dan mengelilingi matahari dalam waktu 88
hari.
6
3. Planet Venus
Venus menempati urutan kedua terdekat dengan matahari, dikenal dengan Bintang
Kejora yang bersinar terang pada waktu sore dan pagi hari. Mempunyai albedo 0,8 atau
20% cahaya matahari yang datang diserap. Planet ini diliputi awan tebal (atmosfer) yang
mungkin terjadi dari karbon dioksida tetapi tidak mengandung uap air dan oksigen.Planet
ini tidak mempunyai satelit. Venus bergaris tengah 12.320 km, Rotasi venus+ 247 hari
dan berevolusi (mengelilingi matahari) selama 225 hari.
4. Planet Bumi
Bumi menempati urutan ketiga terdekat dengan matahari dan bergaris tengah 12.640
km. Jarak bumi dan matahari 149 juta km. Bumi mengalami rotasi 24 jam, bumi
mempunyai atmosfer dan mempunyai sebuah satelit yaitu bulan. Bumi mengadakan
revolusi selama 365 ¼ hari. Massa jenis bumi rata-rata + 5,52.
a. Gerak Rotasi Bumi
Pepatan bumi besarnya 1/300 hingga dapatlah dianggap bumi memiliki
bentuk bola.Titik pusatnya berimpit dengan titik pusat bola langit. Para sarjana dari
Yunani seperti Pythagoras, Philolaus, Herakleitos dan Kopernikus dari Polandia
mengemukakan bahwa bola langit tetap tinggal diam sedang bumi berputar pada
sumbunya dari barat ketimur dan disebut rotasi yang arahnya sama dengan arah
revolusi.
b. Akibat Rotasi Bumi
Gerak semu harian dari matahari yang seakan-akan matahari, bulan, bintangbintang dan benda-benda langit lainnya terbit dari Timur dan terbenam di barat.
Pergantian siang dan malam, di mana separuh dari bola bumi menerima sinar
matahari (siang), sedang separuh bola lainnya mengalami kegelapan (malam).
Penyerongan/penyimpangan arah angin, arus laut, yang dapat diterangkan dengan
hukum Buys Ballot. Arus-arus hawa (angin) tidak begerak lurus dari daerah
maksimum ke daerah minimum, tetapi membias ke kanan bagi belah bulatan
utara dan membias ke kiri bagi belah bulatan selatan.
Penggelembungan di katulistiwa serta pemepatan di kutub bumi.
7
Timbulnya gaya sentrifugal yang menyebabkan pemepatan bumi tersebut serta
pengurangan gaya tarik hingga arah vertikal tidak tepat menuju ke titik pusat
bumi, terkecuali di katulistiwa dan di kutub.
Adanya dua kali air pasang naik dan pasang surut dalam sehari semalam.
Perbedaan waktu antara tempat-tempat yang berbeda derajat busurnya.
c. Gerak Revolusi dari Bumi
Berkat penyelidikan para sarjana : Galileo Galilei, Tycho Brahe dan Keppler maka
susunan alam secara Heliosentris dari Kopernikus diakui keunggulannya. Dalam
susunan ini bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam satu kali revolusi selama 1
tahun. Akibat dari revolusi bumi :
Pergantian 4 musim yakni di sebelah utara garis balik utara (23 ½ LU)
Perubahan lamanya siang dan malam.
Terlihatnya rasi (konstelasi) bintang yang beredar dari bulan ke bulan. Lintasan
bumi dalam revolusinya terhadap matahari disebut orbit. Menurut hukum Keppler
pertama, maka orbit-orbit setiap planet memiliki bentuk bangun elips.
d. Gaya Gravitasi Terrestrial dari Bumi
Bumi mempunyai gaya gerak atau gaya berat. Gaya tarik bumi ini dinamakan gara
gravitasi terrestrial bumi. Benda di bumi memiliki bobot karena pengaruh gaya
gravitasi bumi.
e. Waktu
Waktu 24 jam dalam sehari semalam adalah berdasarkan gerak semu matahari dalam
membuat satu revolusi lengkap. Bagi tujuan sehari-hari maka kita menggunakan
waktu solar.Bagi keperluan tujuan astronomi atau perjalanan antar planet maka
digunakan waktu sideris yang 4 menit lebih awal dari waktu solar.
f. Tahun Penanggalan (Kalender)
Bangsa mesir kuno, Sumeria dan Hindu sejak jaman dahulu memiliki perhitungan
waktu
yang
berdasarkan
revolusi
bumi
dan
tahunnya
disebut
tahun
8
matahari.Semenjak Julius Caesar (46 BC) telah ditetapkan bahwa tiap-tiap tahun
terdiri dari 365 hari. Tahun keempat ditambah dengan satu hari yang disebut tahun
kabisat (leap year).
5. Planet Mars
Jarak planet Mars dengan matahari 226,48 juta km. Garis tengahnya 6272 km dan
revolusinya 1,9 tahun, rotasinya 24 jam 37 menit. Berdasarkan data yang dikirimkan oleh
satelit Mariner IV di Mars tidak ada oksigen, hampir tidak ada air, sedangkan kutub es
yang diperkirakan mengandung banyak air itu tak lebih merupakan lapisan salju yang
sangat tipis.Marsmempunyai 2 satelit/bulan yaitu phobus dan daimus.
6. Planet Yupiter
Merupakan planet terbesar bergaris tengah 138.560 km dengan rotasinya 10 jam dan
mempunyai kurang lebih 14 satelit. Berdasarkan analisis spektroskopis yupiter
mengandung gas metana dan amoniak banyak, serta mengandung gas hidrogen,
albedonya 0,44. Massa planet ini hampir 300 kali massa bumi dan gravitasinya 2,6 kali
gravitasi bumi.
7. Planet Saturnus
Merupakan planet terbesar setelah Yupiter, bergaris tengah 118.400 km, berotasi 10
jam dan merupakan planet yang mempunyai cincin sabuk raksasa. Mempunyai massa
jenis 0,75 g/cm2, sehingga terapung diair. Planet ini berupa gas yang terdiri dari metana
dan amoniak dengan suhu rata-rata 103oC.Saturnus mempunyai 10 satelit dan diantaranya
yang terbesar disebut Titan.
8. Planet Uranus
Jarak Uranus ke matahari 2860 juta km dan berevolusi dalam waktu 84 tahun,
rotasinya 10 jam 47 detik dan arah geraknya berbeda dengan yang lainnya yaitu dari timur
ke barat.Uranus bergaris tengah 50.560 km. Berdasarkan pengamatan pesawat Voyager
pada Januari 1986 Uranus memiliki 14 satelit.
9. Planet Neptunus
Jaraknya dengan matahari 4470 juta km, mengelilingi matahari dalam 165 tahun
sekali putar.Mempunyai 2 satelit, satu diantaranya disebut Triton yang bergerak
berlawanan arah dengan gerak rotasi Neptunus.
9
10. Planet Pluto
Merupakan planet terjauh dari matahari dengan jarak + 5811 juta km dan tidak
memiliki satelit.Suhu rata-rata pada planet ini 220oC. Pluto adalah nama dewa kegelapan
dari bangsa Yunani berdasarkan kenyataan planet itu mendapat sinar matahari paling
sedikit.
5. Benda-Benda Lain Dalam Tata Surya
Selain planet-planet, pada tata surya terdapat benda-benda sebagai berikut:
Planetoida/Asteroida
Pada tahun 1801, Piazzi astronom dari Italia menemukan benda langit yang
berdiameter + 900 km beredar mengelilingi matahari pada jarak antara Mars dan
Yupiter
yang
berjumlah
+
2.000 buah.Benda-benda langit
itu
disebut Planetoida.Padatahun 1801 astronom Italia, Piazzi menemukan asteroid Ceres
yang bergaris tengah 750 kilometer.
Komet/Bintang Berekor
Merupakan kumpulan bungkah-bungkah batu yang diselubungi oleh kabut asap yang
berdiameter + 100.00 km (termasuk selubung gas) dan diamter intinya yang berupa
bungkah-bungkah batu berkisah 10-20 km.
Cahaya matahari yang mengenai komet sebagian dipantulkan, sedang lainnya berupa
sinar ultra violet akan terjadi eksitasi pada gas yang menyelubungi komet. Akibat
eksitasi ini akan terjadi resonansi atau fluorescensi dan gas yang berpendar
memancarkan cahaya.
Meteor/Bintang Beralih
Merupakan batu-batu kecil yang berdiameter antara 0,2 – 0,5 mm dan massanya < 1
gram. Merupakan semacam debu angkasa yang bergerak dengan kecepatan rata-rata
60 km/detik. Jika oleh sesuatu sebab meteor masuk atmosfer bumi, karena gesekan
dengan atmosfer akan timbul panas dan nampak berpijar. Gerak meteor yang pijar ini
biasanya disebut bintang beralih. Jika meteor akan nampak memasuki atmosfer bumi
karena suhunya yang tinggi meteor itu akan hancur sampai kepermukaan bumi.
10
Meteor yang sampai ke permukaan bmi disebut meteroid yang massanya + 10.000 ton
pernah jatuh di permukaan bumi yang menimbulkan kawah meteor di Arizona dan
Siberia. Meteorid tersebut mengandung besi dan nikel.
Satelit
Merupakan
pengiring planet.Yang bersama-sama
mengelilingi matahari.
Bulan merupakan satu-satunya satelit bumi yang berotasi dalam 1 hari dan berevolusi
satu bulan. Jarak bumi dan bulan + 384.403 km. Perbandingan antara bumi dan bulan
sebagai berikut :
Massa bulan = 1/10 massa bumi.
Diameter bulan = ¼ Diameter Bumi = 3000 km
Gravitasi bulan = 1/6 gravitasi bumi
Permukaan bulan penuh dengan kawah-kawah dan gunung-gunung. Dipermukaan
bulan tidak ada hawa mengakibatkan :
Suhu berubah sangat cepat, suhu tertinggi 100oC dan terendah -173oC.
Bunyi tidak dapat merambat sehingga sangat sunyi.
Langit tampak kelam
Tidak ada peredaran air, sehingga kering kerontang.
B. BUMI
a. Hipotesis Kejadian Bumi
Hipotesis Kabut dari Kant dan Laplace
Immanuel Kant (1755) dari Jerman, mengemukakan pikiran tentang kejadian
bumi bahwa asal segalanya dari gas yang bermacam-macam, yang tarik menarik
membentuk kabut besar. Terjadinya benturan masing-masing gas menimbulkan
panas.Matahari berputar kencang dan di katulistiwanya memiliki kecepatan linear
paling besar sehingga terlepaslah fragmen-fragmen.Fragmen-fragmen inilah yang
tadinya pijar melepaskan banyak panas dan mengembun, kemudian cair dan
bagian luar makin padat. Demikianlah terjadi planet-planet, termasuk bumi.
Pierrre de Laplace (1796) dari Perancis mengemukakan adanya kabut yang
berputar dan pijar. Dikatulistiwa terjadi penumpukan awan.Jika masa ini
mendingin maka terlepaslah sedikit material dari induknya. Fragmen tadi jadi
dingin dan mengembun, berputar mengelilingi induknya. Kemudian menyusul
11
terlepasnya fragmen yang kedua dan seterusnya. Sembilan buah planet yang kini
beredar dianggap terjadi dengan cara yang sama. Induknya adalah matahari.
Hipotesis Planetesimal
Dikemukakan oleh Chamberlain dan Moulton, kira-kira seratus tahun setelah
Kant dan Laplace, beranggapan matahari asal yang didekati oleh suatu bintang
besar yang sedang beredar, maka terjadi tarik menarik sesuai dengan hukum
Newton. Peledakan dimatahari melepaskan sebagaian materialnya dan tertarik
oleh adanya bintang yang mendekat tadi. Material matahari itu akan sedikit
menjauh dan kemudian mendingin sementara bintang besar itu terus berlalu.
Selanjutnya terjadi pengembunan dan terbentuk sembilan planet dan planetoida.
Hipotesis Pasang Surut Gas
Dikemukakan oleh Jeans dan Jeffrries (1930) yang mendukung hipotesis
planetesimal, mengemukakan adanya bintang besar yang mendekat, kira-kira
seperti bulan dan bumi, yaitu bulan menyebabkan adanya pasang dan
surut lautan. Bulantak cukup kuat menarik air menjulur jauh. Akan tetapi
matahari yang mendekati bintang besar itu menjauh, lidah api dari matahari asal
itu putus dari induknya, pecah berkeping-keping seraya mengembun dan
membeku menjadi planet-planet serta planetoida.
b. Susunan Lapisan Bumi
Menurut Hipotesisi Kant-Laplace : Bahwa bumi kemudian mendingin disebelah luar
sedangkan di dalam masih panas. Didekat permukaan menjadi beku dan disebut
kerak bumi.
Suess dan Wiechert (1919) membagi lapisan bumi sebagai berikut :
Kerak bumi, tebalnya 30-70 km, terdiri batuan basal dan acid. Massa jenisnya
kira-kira 2,7 mengandung banyak Silikat dan Aluminium.
Selubung bumi atau sisik silikat (Si), tebalnya 2.200 km, massa jenisnya 3,6-4.
Selubung bumi bersama kerak bumi disebut Lithosfera.
Lapisan Chalkosfea, tebalnya 1.700 km, massa jenisnya 6,4 terdiri dari oksida besi
dan sulfida besi.
Inti bumi, atau Barisfera, merupakan bola dengan jari-jari 3.500 km, massa
jenisnya 9,6 terdiri dari besi dan nikel.
12
Kuhn dan Pittman (1940) mengemukakan bahwa sesungguhnya bumi berasal dari
matahari, maka inti bumi seharusnya juga seperti material matahari. Yaitu terdiri
sebagaian besar Hidrogen. Holmes (1936) mengemukakan bahwa kerak bumi sebagai
berikut :
Bagian atas setebal 15 km, massa jenisnya 2,7 dan disebut magma-granit.
Lebih kedalam tebalnya 25 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-basal.
Bagian terbawah kerak bumi, setebal 20 km, massa jenisnya 3,5 dan disebut
magma-peridotit dan eklogit.
Wiechert (1910), mengemukakan bahwa pada pokoknya bagian Lithosfera terdiri dari
Silikat dan Aluminium. Disebelah bawah terutama di lautan terdapat lapisan berat
yang terdiri dari Silikat dan magnesium.
Wegner (1930) mengajukan hipotesis Continental drift (perkisar benua) : permukaan
bumi terdiri dari beberapa lempeng besar berukuran benua, masing-masing terdiri dari
bagian oceanis dan kontinental yang bergerak relatif yang satu terhadap yang lainnya.
Tebal tiap lempeng kerak bumi kira-kira 80 km. Kecepatan relatif lempeng-lempeng
ini berkisar 1 – 13 cm setahun. Lempeng-lempeng kerak bumi ini dipisahkan yang
satu dengan yang lain oleh batas lempeng yang geraknya dapat bersifat divergensi,
konvergensi atau shear (gesekan). Batas lempeng ini adalah sangat labil dan ditandai
oleh gunung api yang aktif serta kegempaan yang tinggi.
c. Atmosfer, Hidrosfer dan Lithosfera
1. Atmosfer
Merupakan selimut gas yang mengelilingi bumi.Menurut pendapat para ahli pada
jarak 100 km diatas permukaan bumi masih terdapat udara. Lapisan dalam Atmosfer :
yang dekat dengan permukaan bumi setebal + 10 km disebut troposfer
Lapisan diatas troposfer disebut stratosfer
Troposfer mempunyai susunan gas yang beragam, hal ini disebabkan karena adanya
angin yang vertikal maupun horizontal.Di Stratosfer sususnannya tidak homogen dan
terdapat mlapisan-lapisan udara yang B.D nya berbeda-beda. Bumi menerima panas
dari matahari, dari bumi sendiri dan dari bulan. Di pusat bumi terdapat temperatur
yang sangat tinggi. Panas yang dikirim matahari ke bumi relatif tidak berubah tetapi
13
yang berubah adalah penerimaan panas tersebut oleh bumi. Penerimaan yang
berubah-ubah ini disebabkan kondisi awan yang ada diudara.
2. Hidrosfer
Hidrosfer tidak sepenuhnya menutupi seluruh permukaan bumi, tapi hanya 75% yang
meliputi lautan, danau-danau dan es yang terdapat dalam kedua kutub. Kedalaman
laut rata-rata 4.000 m, yang terdalam di dekat pulau Guam, dengan kedalaman 11.000
m. Hidrosfer mempunyai pengaruh yang besar terhadap atmosfer, karena air yang
menguap akan membentuk awan yang selanjutnya menimbulkan hujan, kembali ke
laut lagi. Siklus air semacam itu berlangsung berabad-abad. Siklus ini menyebabkan
air laut menjadi asin karena garam mineral yang mudah larut pada kerak bumi
terbawa ke laut secara terus menerus.
3. Lithosfera
Lithosfera ini tebalnya hanya kurang lebih 32 km, merupakan bagian yang penting
dalam kehidupan manusia yang berupa benua-benua dan pulau-pulau sebagai tempat
tinggal. Ketebalan lithosfer tidak sama bagian tebal berupa benua setebal 8 km,
bagian tipis berupa dasar laut yang dalam setebal 3,5 km dan terdiri atas 2 lapisan
yaitu lapisan sebelah atas terdiri atas silikon dan aluminium dengan Berat Massa
(BM) rata- rata 2,65 dan lapisan sebelah dalam terdiri atas silikon dan magnesium,
dengan BM 2,9.
C. KELAHIRAN ALAM SEMESTA DITINJAU DARI SUDUT PANDANG
Menurut sudut pandang Islam, dunia diciptakan Allah, dipelihara oleh-Nya serta kembali
kepada-Nya. Salah satu makna ayat “Allah adalah Yang Awal dan Yang Akhir, Yang Zahir
dan Yang Batil” (QS. 57:3), yakni Allah adalah asal dan akhir alam semesta. Dia juga makna
gaib segala sesuatu dan bahkan tanda-tanda nyata atau aspek luar segala sesuatu yang
menrefleksikan nama-nama dan sifat-Nya.
Kaum muslim memandang hukum alam bukan sebagai hukum independen yang berjalan
dengan sendirinya seolah-olah dunia memiliki independensi ontologis. Mereka memilah
hukum-hukum ini sebagai refleksi kebijaksanaan Allah dan perwujudan kehendak-Nya.
Begitu banyak ayat Al-Qur’an menyebutkan hukum paling mendasar yang mengatur
perputaran alam.Hukum moral Islam berlaku tidak hanya dalam masyarakat manusia, tetapi
mencakup hewan, tumbuhan dan seluruh alam tak bernyawa. Sebagai muslim yang baik di
14
dunia adalah memperhatikan kebijaksanaan Allah di manapun berada dan manjaga ciptaanNya seperti Dia menjaga kita dan seluruh ciptaan-Nya.
15