Ringkasan Jagat Raya dan Sejarah Bumi
JAGAT RAYA
Jagat raya adalah ruang tempat segenap benda langit berada, termasuk bumi tempat manuia hidup.
Menurut teori Big Bang bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar
13.700 juta tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam
semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam semesta ini dalam bentuk bintang,
planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.
Pandangan Manusia tentang Jagat Raya:
Teori Antroposentris
Teori ini meyatakan bahwa manusia sebagai pusat segalanya di alam semesta ini. Pandangan
antroposentris adalah teori yang mendudukkan alam sebagai sistem penunjang utama kehidupan manusia
dan alam sebagai faktor yang sangat tergantung pada manusia. Teori ini dikemukakan oleh Aldo Leopold.
Teori Geosentris
Penggagas teori geosentrisadalah Claudius Ptolomeus. Teori ini menyatakan bahwa bumi sebagai pusat
dari alam semesta, seluruh benda langit bergerak mengelilingi bumi yang diam. Teori ini dinyatakan oleh
Ptolomeus pada 85 – 165 M dalam bukunya yang berjudul Almagest. Sebenarnya teori ini sudah ada
sejak 600 SM. Dalam bukunya itu dinyatakan bahwa Matahari berada pada lintasan keempat setelah
Bulan, Venus dan Merkurius. Di luar Matahari masih ada 3 planet lain yaitu Mars, Jupiter dan Saturnus.
Teori Heliosentris
Pelopor teori Heliosentris adalah Nicolas Copernicus yang menyatakan padangannya dalam buku yang
berjudul De Revosionibus Orbium Celestium. Teori ini menyatakan bahwa matahari sebagai pusat dari
alam semesta. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata
manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.
Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teori Galaktosentris
Pandangan galaktosentris ini menempatkan Matahari dan Bumi di pinggiran sistem bintang-bintang yang
kita namakan galaksi Bima Sakti. Bima Sakti ini adalah keluarga bintang-bintang yang beranggotakan
lebih dari 200 miliar bintang.
Satuan Jarak di Jagat Raya
Satuan Astronomi atau Astronomical Unit (Au) :
Satu satuan astronomi adalah satu kali jarak rata – rata Bumi ke Matahari.Yaitu 150.000.000 km. Satuan
Astronomi atau Astronomical Unit biasanya hanya digunakan untuk menghitung jarak benda langit yang
terdapat dalam sistem Tata Surya. Contoh : Jarak dari suatu planet ke planet lainnya.
Tahun Cahaya (TC)
Tahun cahaya(bahasa Inggris:light year) adalah satuan panjang yang didefinisikan sebagai jarak yang
ditempuh cahaya dalam satu tahun melewati ruang hampa udara.Cahaya merambat dengan kecepatan
300.000 km/detik.
Berarti satu tahun cahaya = 60s x 60 x 24 x 365 x 300.000 km
= 3.406.000.000.000.000 km
= 3.406 x 1015 km.
Parsec (Paralaks Second)
1
* Dihitung berdasarkan sudut yang dibentuk oleh benda langit terhadap jari – jari orbit bumi
mengelilingi matahari (paralaks)
* Satu satuan paralaks second adalah ukuran untuk jarak yang lebih besar di Jagat Raya.
* Dinyatakan dalam satu detik busur
(1/3600 derajat).
* 1 parsec = 3,26 tahun cahaya = 206.265 satuan astronomi.
GALAKSI
Galaksi adalah sistem perbintangan yang maha luas yang didalamnya terdapat jutaan bahkan milyaran
bintang, serta benda-benda langit yang beredar mengelilingi pusat secara teratur. Dari jutaan galaksi yang
ada di jagat raya, hany ada dua galaksi yang dapat dilihat dengan mata telanjang, yaitu Galaksi Bimasakti
dan Magellan.
Ciri-ciri Galaksi:
1.Semua galaksi memiliki inti dari seluruh sistem galaksi
2.Seluruh sistem yang terdapat pada galaksi melakukan rotasi
3.Galaksi memiliki cahaya sendiri, bukan cahaya pantulan
4.Galaksi memiliki bentuk tertentu
5.Galaksi-galaksi hanya terlihat diluar jalur galaksi bimasakti
Bentuk-bentuk galaksi :
- Bentuk Spiral, sekitar 80 % populasi galaksi berbentuk spiral,
contohnya; Galaksi Bimasakti, M31, Black Eye
- Bentuk Elips, jumlahnya sekitar 17 % Contohnya Andromeda,
- Bentuk Tak Beraturan, jumlahnya sekitar 3 %
TATA SURYA
Tata surya merupakan suatu system yang terdiri atas matahari sebagai pusat yang yang dikelilingi oleh
delapan planet yakni; Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.
Proses Terjadinya Tata Surya :
1. Hipotesis Nebula (kabut)
Teori yang terkenal dengan pembentukan Matahari dan planet-planet didasarkan pada hipotesis kabut
(Nebular). Teori ini yang pertama kali dikemukakan oleh ahli filosofi Jerman, Immanuel Kant pada
tahun 1775, kemudian dikembangkan oleh ahli matematika Perancis, Pierre Laplace pada tahun 1796.
Oleh karena itu, hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis nebula Kant-Laplace.
Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa.Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas
yang disebut nebula. Unsur gas sebagian besar berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang
dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas
dan akhirnya menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan
perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari.
Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk
planet
2. Planetisimal
Teori ini hampir sama dengan hipotesis kabut. Dikemukakan bahwa pembentukan planet berasal dari
kabut pijar, namun di dalam kabut tersebut terdapat mateial padat yang berhamburan, disebut
planetisimal. Masing-masing benda padat ini memiliki gaya tarik sehingga terbentuklah gumpalan
2
besar yang disebut planet. Teori ini dikemukakan oleh T.C. Chamberlain (1843-1928) dan F.R.
Moulton (1872 – 1952)
3. Teori Pasang Surut
Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1917),keduanya merupakan orang
Inggris.
Teori ini mengemukakan bahwa dahulu kala ada sebuah bintang yang besar melintas dekat
matahari.Adanya gaya tarik bintang tersebut,menyebabkan pada permukaan matahari terjadi proses
pasang surut seperti pasang surut air laut di bumi akibat gaya tarik bulan.Masa gas itu kemudian
terputus-putus membentuk tetesan raksasa dengan ukuran yang berbeda-beda.Tetesan gas tersebut
lama kelamaan membeku menjadi planet-planet.
4. Teori Vorteks dan Protoplanet
Pada tahun 1940 an, Karl Von Weiszacker dan Gerard P. Kuiper mengemukakan dua gagasan;
1. Menurut Weiszacker, Nebula terdiri atas vorteks-vorteks (pusaran-pusaran) yang merupakan sifat
gas. Gerakan gas dalam nebula menyebabkan pola sel-sel yang bergolak (turbulen). Pada batas
antar sel turbulen, terjadi tumbukan antar partikel yang kemudian membesar menjadi planet. Teori
ini disebut Teori Vorteks.
2. Menurut Kuiper, bahwa planet terbentuk melalui pergolakan (turbulensi) nebula yang membantu
tumbukan planetisimal, sehingga planetisimal membesar menjadi protoplanet dan kemudian
menjadi planet. Teori ini disebut Teori Protoplanet
5. Teori Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956.
Hipotesis mengemukakan Matahari merupakan bintang kembar. Bintang yang satu meledak dan
menjadi kepingan-kepingan. Karena pengaruh gaya gravitasi bintang yang satunya, maka kepingankepingan ini bergerak mengitari bintang itu dan menjadi planet dan bintang yang tidak meledak
menjadi matahari.
MATAHARI
Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer
(93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh
manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari
mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil,
sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya
yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.
Matahari disusun oleh 4 lapisan :
SEJARAH PEMBENTUKAN MUKA BUMI
Bumi merupakan salah satu bagian dari tata surya. Proses terbentuknya bumi hingga menjadi seperti saat
inidapat diketahui melalui siklus geologi. Secara geologis, sejarah pembentukan muka bumi dapat
dilihatmenggunakan skala waktu geologi.
Skala waktu geologi yang ditetapkan oleh International Union of Geological Sciences (IUGS)
3
pada tahun 2004 membagi sejarah bumi ke dalam beberapa interval waktu yang berbedabeda panjangnya dan terukur dalam satuan tahun kalender. Interval terpanjang adalah
• Kurun (eon) terdiri dari : Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic
• masa (era) terdiri dari : Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum
(Cenozoic).
• zaman (period)
• kala (epoch)
Setiap Kurun (eon) terbagi menjadi beberapa Masa(era). Setiap Masa terdiri dari beberapa
Zaman(period), dan Zaman terbagi menjadi beberapa Kala(epoch).
Ada empat Kurun: Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic.
Hadean, berasal dari bahasa Yunani yang berarti dibawah bumi, merupakan sejarah bumi
paling awal dimana tidak ada atau belum ditemukan rekaman batuan untuk umur ini.
Namun bagaimanapun ada juga batuan dari kurun ini di planet lain, yang batuan keraknya
hanya mengalami sedikit gangguan sejak terbentuknya.
Archean, dari bahasa Yunani, artinya purba (ancient). Batuan dari umur ini masih ada yang
dijumpai, merupakan batuan tertua yang dikenal di bumi, mengandung bentuk kehidupan
mikro bersifat bakteri.
Proterozoic, yang berarti awal kehidupan, pada batuan di umur ini terdapat tanda-tanda
bagian yang keras dari organisme bersel banyak yang tidak tersimpan dengan baik. Data
dari kurun Archean dan Proterozoic tidak sebaik dari umur yang lebih muda, karena
batuannya telah mengalami deformasi, metamorfosisme dan erosi yang intensif.
Phanerozoic, yang dapat diartikan terlihat kehidupan, batuannya penuh dengan bukti
kehidupan berupa bagian yang keras dan tersimpan dengan baik.
4
Kurun Archean dan Proterozoic tidak diketahui sebaik Phanerozoic, yang dibagi menjadi
Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum (Cenozoic). Nama
tersebut mencerminkan tingkat kehidupan.
Masa Paleozoikum terbagi menjadi enam Zaman. Dari yang tertua hingga termuda adalah
Kambrium (542 – 488 juta tahun yang lalu), Ordovisium (488 – 444 juta tahun yang lalu),
Silurium (444 – 416 juta tahun yang lalu), Devonium (416 – 359 juta tahun yang lalu),
Karbon (359 – 299 juta tahun yang lalu), dan Permium (299 – 251 juta tahun yang lalu).
Masa Paleozoikum diawali dengan kemunculan banyak bentuk kehidupan yang berbedabeda, yang terawetkan sebagai kumpulan fosil dalam sikuen batuan di seluruh dunia. Masa
ini berakhir dengan kepunahan massal lebih dari 90 persen organisme pada akhir Zaman
Permium. Penyebab kepunahan pada akhir Permium ini belum diketahui pasti hingga saat
ini.
Masa Mesozoikum terbagi menjadi Zaman Trias (251 – 200 juta tahun yang lalu), Zaman
Jura (200 – 145 juta tahun yang lalu), dan Zaman Kapur (145 – 65 juta tahun yang lalu).
Masa Mesozoikum dimulai dengan kemunculan banyak jenis hewan baru, termasuk
dinosaurus dan ammonite, atau cumi-cumi purba. Masa Mesozoikum berakhir dengan
kepunahan massal yang memusnahkan sekitar 80 persen organisme saat itu. Kepunahan
ini kemungkinan disebabkan oleh tabrakan asteroid ke bumi yang sekarang kawah bekas
tabrakan ditemukan di sebelah utara Semenanjung Yucatan, Meksiko.
Masa Kenozoikum terbagi menjadi dua Zaman, Paleogen (65 – 23 juta tahun yang lalu) dan
Neogen (mulai dari 23 juta tahun yang lalu hingga sekarang). Zaman Paleogen terdiri dari
tiga Kala: Kala Paleosen (65 – 56 juta tahun yang lalu), Kala Eosen (56 – 34 juta tahun yang
lalu) dan Oligosen (34 – 23 juta tahun yang lalu). Zaman Neogen terbagi menjadi empat
Kala: Kala Miosen (23 – 5.3 juta tahun yang lalu), Pliosen (5.3 – 1.8 juta tahun yang lalu),
Pleistosen (1.8 juta – 11,500 tahun yang lalu) dan Holosen (dimulai dari 11,500 tahun yang
lalu hingga sekarang). Kala Holosen ditandai oleh penyusutan yang cepat dari benua es di
Eropa dan Amerika Utara, kenaikan yang cepat dari muka air laut, perubahan iklim, dan
ekspansi kehidupan manusia ke segala penjuru dunia.
Struktur Pembentuk Bumi
Bumi yang kita tinggal di atasnya, planet biru yang dua pertiga permukaannya adalah
lautan. Hanya di bumi manusia dapat hidup. Nampaknya kecocokan antara sifat-sifat di
bumi dengan sifat-sifat dan kebutuhan manusia dan makhluk hidup lainnya sudah
dirancang sedemikian rupa oleh Sang Pencipta.
Bumi memiliki struktur dan kompisisi penyusunnya. Gambar di bawah ini menunjukkan
kalau “kue” bola bumi dipotong dari permukaan hingga ke bagian inti, akan terdapat
lapisan-lapisan penyusun yang dapat dibedakan secara fisik dan kimiawi.
5
Baiklah, mari kita lihat satu-persatu lapisan tersebut. Lapisan bumi terluar disebut Kerak
Bumi (Crust/Litosfer), lapisan ini padat dan getas. Ketebalannya berkisar antara 5 km
hingga 30 km. Kerak dibagi menjadi dua, yaitu: Kerak Benua dan Kerak Samudera. Kerak
Samudera berkomposisi Si-Ma (Silika-Magnesium), ketebalannya berkisar 5 – 15 km.
Sedangkan Kerak Benua berkomposisi Si-Al (Silika-Aluminium), ketebalannya berkisar
antara 10 – 70 km.
Lapisan dibawahnya adalah Mantel Bumi (Mantle). Secara fisik, lapisan ini terbagi menjadi
dua, yaitu: mantel bagian atas (upper mantle) yang bersifat padat, mantel bagian tengah
yang bersifat gel/semi-solid (sebenarnya lapisan tengah ini juga masih bagian dari upper
mantle), dan mantel bagian bawah (lower mantle) yang bersifat padat. Lapisan mantel ini
berkomposisi Ferro-Magnesian (Fe-Mg). Ketebalan mantel bumi sekitar 2900 km. Mantel ini
juga merupakan sumber dari magma gunungapi hot spot, seperti di Kepulauan Hawaii.
Kerak bumi ditambah mantel bagian atas (semuanya bersifat padat dan getas) dikenal
sebagai Litosfer (lithos, dari bahasa Yunani, yang berarti ‘batu’). Ketebalannya sekitar 100
km. Litosfer inilah yang menjadi definisi dari Lempeng Tektonik ( Plate Tectonic). Sedangkan
mantel yang bersifat gel/semi-solid disebut Astenosfer ( asthenes, dari bahasa Yunani, yang
berarti ‘lemah’). Ketebalannya sekitar 250 km. Pada Teori Tektonik Lempeng, litosfer ini
mengapung, bergeser dan bertumbukan satu sama lain di atas lapisan astenosfer. Mantel
bagian bawah dan paling tebal disebut Mesosfer dengan ketebalan sekitar 2550 km.
Mesosfer ini bersifat padat.
Lapisan di bawah mantel disebut Inti Bumi (Core). Inti bumi terbagi menjadi dua, yaitu: inti
bumi bagian luar (outer core) dan inti bumi bagian dalam (inner core). Secara kimiawi
keduanya berbeda. Inti bumi bagian luar bersifat liquid. Ketebalannya sekitar 2200 km.
Sedangkan Inti bumi bagian dalam bersifat padat dengan ketebalan sekitar 1200 km. Inti
bumi ini berkomposisi Fe-Ni (Ferro-Nickel). Karena bumi berotasi pada porosnya, inti bumi
bagian luar juga berputar dan menghasilkan medan magnetik bumi. Bayangkan air yang
ikut terputar di dalam gelas yang berputar pada sumbunya.
Untuk lebih mudahnya, di bawah ini sketsa lapisan pembentuk bumi berdasarkan sifat fisik
dan komposisi kimianya.
6
Pembagian struktur dan lapisan yang menyusun bumi didapatkan dari hasil penelitian para
ilmuwan. Salah satunya dari hasil penelitian Andrija Mohorovicic (1909), yang kemudian
dikenal dengan Diskontinuitas Mohorovicic (Mohorovicic Discontinuity).
Teori continental drift dikemukakan oleh Alfred Wegener tahun 1912 dan dikembangkan lagi
pada bukunya yang berjudul “The Origin of Continents and Oceans” yang terbit pada tahun
1915. Seperti mencocokkan sebuah model permainan jigsaw, bahwa benua pada awalnya
saling berkaitan atau menyatu satu sama lain. Dan dapat dilihat dengan melihat setiap
peta dunia. Gambar dibawah ini akan menunjukkan bahwa benua Afrika dan Amerika
Selatan dulunya pernah bergabung.
Gambar 1. Benua Afrika dan Amerika Selatan pernah menyatu disertai peresebaran fosil
yang berbeda di tiap wilayah
7
Tidak hanya itu, Wegener juga menyimpulkan tentang penyatuan benua yang dinamakan
sebagai Pangea. Dari benua besar tersebut kemudian terpisah-pisah menjadi beberapa
bagian yang kemudian kita kenal sampai sekarang ini. Silahkan lihat gambar dibawah ini :
Gambar 2. Peta penyatuan dan persebaran benua Wegener
Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada, dulu adalah satu bentang
muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi
seperti ‘bongkahan es’ dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas
lautan basal yang lebih padat. Dan tentunya tanpa adanya bukti terperinci dan
perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki
kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa
bagian-bagian
kerak
tersebut
dapat
bergerak-gerak.
Wegener tidak
memiliki penjelasan untuk
bagaimana pergeseran
benua
bisa
terjadi. Ia
mengusulkan dua mekanisme yang berbeda untuk drift (melayang) ini, yang didasarkan
pada gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi bumi dan ‘argumen pasang
surut’ berdasarkan daya tarik pasang surut matahari dan bulan. Namun penjelasan ini
ternyata dirasakan tidak memadai dan terlalu lemah.
Di kemudian hari, barulah dibuktikan teori yang dikemukakan oleh geolog Inggris yang
bernama Arthur Holmes pada tahun 1920. Bahwa tautan bagian-bagian kerak ini
kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam
mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.
8
Gambar 3. Asal mula pergerakan lempeng dunia
Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan
dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda
usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun
1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi, namun
selanjutnya justru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang
menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling)
batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar
atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman
(subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik
lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan
kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang
hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic
reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan
dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.
Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-lajur
sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi midoceanic ridge. Kemudian muncul teori baru yang bernama tektonik lempeng, dan
menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula
ditanggapi beragam oleh observasi geologis lainnya. Tak lama kemudian para ilmuwan
mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa
dalam segi penjelasan dan prediksi.
Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang
pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini.
Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan
telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui
dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan
juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi.
Terlepas dari kritik berbagai disiplin ilmu, Wegener dapat dikatakan mempunyai andil yang
sangat besar dalam munculnya teori tektonik lempeng. Pemikirannya sungguh luar biasa,
walaupun ia sendiri tidak dapat membuktikan teorinya tersebut namun mampu menjaga
Kontinental Drift sebagai bagian dari diskusi sampai kematiannya. Kita dapat mengenang
Alfred Wegener sebagai seorang ilmuwan yang memperjuangkan teori Kontinental Drift
pada decade pertama abad kedua puluh. Walaupun ia pernah dicemooh dan diolok-olok
oleh para ilmuwan pada zamannya, namun pemikirannya patut ditiru dalam memandang
kondisi bumi kita ini. Sekali lagi di dumi kita ini tidak ada yang tidak mungkin semua bisa
terjadi, maka dari itu perlu adanya pembuktian bila kita mempunyai ide dan pemikiran
yang kritis.
9
10
Jagat raya adalah ruang tempat segenap benda langit berada, termasuk bumi tempat manuia hidup.
Menurut teori Big Bang bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar
13.700 juta tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam
semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam semesta ini dalam bentuk bintang,
planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.
Pandangan Manusia tentang Jagat Raya:
Teori Antroposentris
Teori ini meyatakan bahwa manusia sebagai pusat segalanya di alam semesta ini. Pandangan
antroposentris adalah teori yang mendudukkan alam sebagai sistem penunjang utama kehidupan manusia
dan alam sebagai faktor yang sangat tergantung pada manusia. Teori ini dikemukakan oleh Aldo Leopold.
Teori Geosentris
Penggagas teori geosentrisadalah Claudius Ptolomeus. Teori ini menyatakan bahwa bumi sebagai pusat
dari alam semesta, seluruh benda langit bergerak mengelilingi bumi yang diam. Teori ini dinyatakan oleh
Ptolomeus pada 85 – 165 M dalam bukunya yang berjudul Almagest. Sebenarnya teori ini sudah ada
sejak 600 SM. Dalam bukunya itu dinyatakan bahwa Matahari berada pada lintasan keempat setelah
Bulan, Venus dan Merkurius. Di luar Matahari masih ada 3 planet lain yaitu Mars, Jupiter dan Saturnus.
Teori Heliosentris
Pelopor teori Heliosentris adalah Nicolas Copernicus yang menyatakan padangannya dalam buku yang
berjudul De Revosionibus Orbium Celestium. Teori ini menyatakan bahwa matahari sebagai pusat dari
alam semesta. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata
manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata telanjang.
Susunan heliosentris adalah Matahari dikelilingi oleh Merkurius hingga Saturnus.
Teori Galaktosentris
Pandangan galaktosentris ini menempatkan Matahari dan Bumi di pinggiran sistem bintang-bintang yang
kita namakan galaksi Bima Sakti. Bima Sakti ini adalah keluarga bintang-bintang yang beranggotakan
lebih dari 200 miliar bintang.
Satuan Jarak di Jagat Raya
Satuan Astronomi atau Astronomical Unit (Au) :
Satu satuan astronomi adalah satu kali jarak rata – rata Bumi ke Matahari.Yaitu 150.000.000 km. Satuan
Astronomi atau Astronomical Unit biasanya hanya digunakan untuk menghitung jarak benda langit yang
terdapat dalam sistem Tata Surya. Contoh : Jarak dari suatu planet ke planet lainnya.
Tahun Cahaya (TC)
Tahun cahaya(bahasa Inggris:light year) adalah satuan panjang yang didefinisikan sebagai jarak yang
ditempuh cahaya dalam satu tahun melewati ruang hampa udara.Cahaya merambat dengan kecepatan
300.000 km/detik.
Berarti satu tahun cahaya = 60s x 60 x 24 x 365 x 300.000 km
= 3.406.000.000.000.000 km
= 3.406 x 1015 km.
Parsec (Paralaks Second)
1
* Dihitung berdasarkan sudut yang dibentuk oleh benda langit terhadap jari – jari orbit bumi
mengelilingi matahari (paralaks)
* Satu satuan paralaks second adalah ukuran untuk jarak yang lebih besar di Jagat Raya.
* Dinyatakan dalam satu detik busur
(1/3600 derajat).
* 1 parsec = 3,26 tahun cahaya = 206.265 satuan astronomi.
GALAKSI
Galaksi adalah sistem perbintangan yang maha luas yang didalamnya terdapat jutaan bahkan milyaran
bintang, serta benda-benda langit yang beredar mengelilingi pusat secara teratur. Dari jutaan galaksi yang
ada di jagat raya, hany ada dua galaksi yang dapat dilihat dengan mata telanjang, yaitu Galaksi Bimasakti
dan Magellan.
Ciri-ciri Galaksi:
1.Semua galaksi memiliki inti dari seluruh sistem galaksi
2.Seluruh sistem yang terdapat pada galaksi melakukan rotasi
3.Galaksi memiliki cahaya sendiri, bukan cahaya pantulan
4.Galaksi memiliki bentuk tertentu
5.Galaksi-galaksi hanya terlihat diluar jalur galaksi bimasakti
Bentuk-bentuk galaksi :
- Bentuk Spiral, sekitar 80 % populasi galaksi berbentuk spiral,
contohnya; Galaksi Bimasakti, M31, Black Eye
- Bentuk Elips, jumlahnya sekitar 17 % Contohnya Andromeda,
- Bentuk Tak Beraturan, jumlahnya sekitar 3 %
TATA SURYA
Tata surya merupakan suatu system yang terdiri atas matahari sebagai pusat yang yang dikelilingi oleh
delapan planet yakni; Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.
Proses Terjadinya Tata Surya :
1. Hipotesis Nebula (kabut)
Teori yang terkenal dengan pembentukan Matahari dan planet-planet didasarkan pada hipotesis kabut
(Nebular). Teori ini yang pertama kali dikemukakan oleh ahli filosofi Jerman, Immanuel Kant pada
tahun 1775, kemudian dikembangkan oleh ahli matematika Perancis, Pierre Laplace pada tahun 1796.
Oleh karena itu, hipotesis ini lebih dikenal dengan Hipotesis nebula Kant-Laplace.
Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa.Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas
yang disebut nebula. Unsur gas sebagian besar berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang
dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas
dan akhirnya menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan
perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari.
Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk
planet
2. Planetisimal
Teori ini hampir sama dengan hipotesis kabut. Dikemukakan bahwa pembentukan planet berasal dari
kabut pijar, namun di dalam kabut tersebut terdapat mateial padat yang berhamburan, disebut
planetisimal. Masing-masing benda padat ini memiliki gaya tarik sehingga terbentuklah gumpalan
2
besar yang disebut planet. Teori ini dikemukakan oleh T.C. Chamberlain (1843-1928) dan F.R.
Moulton (1872 – 1952)
3. Teori Pasang Surut
Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys (1917),keduanya merupakan orang
Inggris.
Teori ini mengemukakan bahwa dahulu kala ada sebuah bintang yang besar melintas dekat
matahari.Adanya gaya tarik bintang tersebut,menyebabkan pada permukaan matahari terjadi proses
pasang surut seperti pasang surut air laut di bumi akibat gaya tarik bulan.Masa gas itu kemudian
terputus-putus membentuk tetesan raksasa dengan ukuran yang berbeda-beda.Tetesan gas tersebut
lama kelamaan membeku menjadi planet-planet.
4. Teori Vorteks dan Protoplanet
Pada tahun 1940 an, Karl Von Weiszacker dan Gerard P. Kuiper mengemukakan dua gagasan;
1. Menurut Weiszacker, Nebula terdiri atas vorteks-vorteks (pusaran-pusaran) yang merupakan sifat
gas. Gerakan gas dalam nebula menyebabkan pola sel-sel yang bergolak (turbulen). Pada batas
antar sel turbulen, terjadi tumbukan antar partikel yang kemudian membesar menjadi planet. Teori
ini disebut Teori Vorteks.
2. Menurut Kuiper, bahwa planet terbentuk melalui pergolakan (turbulensi) nebula yang membantu
tumbukan planetisimal, sehingga planetisimal membesar menjadi protoplanet dan kemudian
menjadi planet. Teori ini disebut Teori Protoplanet
5. Teori Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956.
Hipotesis mengemukakan Matahari merupakan bintang kembar. Bintang yang satu meledak dan
menjadi kepingan-kepingan. Karena pengaruh gaya gravitasi bintang yang satunya, maka kepingankepingan ini bergerak mengitari bintang itu dan menjadi planet dan bintang yang tidak meledak
menjadi matahari.
MATAHARI
Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer
(93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh
manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari
mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil,
sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya
yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.
Matahari disusun oleh 4 lapisan :
SEJARAH PEMBENTUKAN MUKA BUMI
Bumi merupakan salah satu bagian dari tata surya. Proses terbentuknya bumi hingga menjadi seperti saat
inidapat diketahui melalui siklus geologi. Secara geologis, sejarah pembentukan muka bumi dapat
dilihatmenggunakan skala waktu geologi.
Skala waktu geologi yang ditetapkan oleh International Union of Geological Sciences (IUGS)
3
pada tahun 2004 membagi sejarah bumi ke dalam beberapa interval waktu yang berbedabeda panjangnya dan terukur dalam satuan tahun kalender. Interval terpanjang adalah
• Kurun (eon) terdiri dari : Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic
• masa (era) terdiri dari : Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum
(Cenozoic).
• zaman (period)
• kala (epoch)
Setiap Kurun (eon) terbagi menjadi beberapa Masa(era). Setiap Masa terdiri dari beberapa
Zaman(period), dan Zaman terbagi menjadi beberapa Kala(epoch).
Ada empat Kurun: Hadean, Archean, Proterozoic dan Phanerozoic.
Hadean, berasal dari bahasa Yunani yang berarti dibawah bumi, merupakan sejarah bumi
paling awal dimana tidak ada atau belum ditemukan rekaman batuan untuk umur ini.
Namun bagaimanapun ada juga batuan dari kurun ini di planet lain, yang batuan keraknya
hanya mengalami sedikit gangguan sejak terbentuknya.
Archean, dari bahasa Yunani, artinya purba (ancient). Batuan dari umur ini masih ada yang
dijumpai, merupakan batuan tertua yang dikenal di bumi, mengandung bentuk kehidupan
mikro bersifat bakteri.
Proterozoic, yang berarti awal kehidupan, pada batuan di umur ini terdapat tanda-tanda
bagian yang keras dari organisme bersel banyak yang tidak tersimpan dengan baik. Data
dari kurun Archean dan Proterozoic tidak sebaik dari umur yang lebih muda, karena
batuannya telah mengalami deformasi, metamorfosisme dan erosi yang intensif.
Phanerozoic, yang dapat diartikan terlihat kehidupan, batuannya penuh dengan bukti
kehidupan berupa bagian yang keras dan tersimpan dengan baik.
4
Kurun Archean dan Proterozoic tidak diketahui sebaik Phanerozoic, yang dibagi menjadi
Paleozoikum (Paleozoic), Mesozoikum (Mesozoic) dan Kenozoikum (Cenozoic). Nama
tersebut mencerminkan tingkat kehidupan.
Masa Paleozoikum terbagi menjadi enam Zaman. Dari yang tertua hingga termuda adalah
Kambrium (542 – 488 juta tahun yang lalu), Ordovisium (488 – 444 juta tahun yang lalu),
Silurium (444 – 416 juta tahun yang lalu), Devonium (416 – 359 juta tahun yang lalu),
Karbon (359 – 299 juta tahun yang lalu), dan Permium (299 – 251 juta tahun yang lalu).
Masa Paleozoikum diawali dengan kemunculan banyak bentuk kehidupan yang berbedabeda, yang terawetkan sebagai kumpulan fosil dalam sikuen batuan di seluruh dunia. Masa
ini berakhir dengan kepunahan massal lebih dari 90 persen organisme pada akhir Zaman
Permium. Penyebab kepunahan pada akhir Permium ini belum diketahui pasti hingga saat
ini.
Masa Mesozoikum terbagi menjadi Zaman Trias (251 – 200 juta tahun yang lalu), Zaman
Jura (200 – 145 juta tahun yang lalu), dan Zaman Kapur (145 – 65 juta tahun yang lalu).
Masa Mesozoikum dimulai dengan kemunculan banyak jenis hewan baru, termasuk
dinosaurus dan ammonite, atau cumi-cumi purba. Masa Mesozoikum berakhir dengan
kepunahan massal yang memusnahkan sekitar 80 persen organisme saat itu. Kepunahan
ini kemungkinan disebabkan oleh tabrakan asteroid ke bumi yang sekarang kawah bekas
tabrakan ditemukan di sebelah utara Semenanjung Yucatan, Meksiko.
Masa Kenozoikum terbagi menjadi dua Zaman, Paleogen (65 – 23 juta tahun yang lalu) dan
Neogen (mulai dari 23 juta tahun yang lalu hingga sekarang). Zaman Paleogen terdiri dari
tiga Kala: Kala Paleosen (65 – 56 juta tahun yang lalu), Kala Eosen (56 – 34 juta tahun yang
lalu) dan Oligosen (34 – 23 juta tahun yang lalu). Zaman Neogen terbagi menjadi empat
Kala: Kala Miosen (23 – 5.3 juta tahun yang lalu), Pliosen (5.3 – 1.8 juta tahun yang lalu),
Pleistosen (1.8 juta – 11,500 tahun yang lalu) dan Holosen (dimulai dari 11,500 tahun yang
lalu hingga sekarang). Kala Holosen ditandai oleh penyusutan yang cepat dari benua es di
Eropa dan Amerika Utara, kenaikan yang cepat dari muka air laut, perubahan iklim, dan
ekspansi kehidupan manusia ke segala penjuru dunia.
Struktur Pembentuk Bumi
Bumi yang kita tinggal di atasnya, planet biru yang dua pertiga permukaannya adalah
lautan. Hanya di bumi manusia dapat hidup. Nampaknya kecocokan antara sifat-sifat di
bumi dengan sifat-sifat dan kebutuhan manusia dan makhluk hidup lainnya sudah
dirancang sedemikian rupa oleh Sang Pencipta.
Bumi memiliki struktur dan kompisisi penyusunnya. Gambar di bawah ini menunjukkan
kalau “kue” bola bumi dipotong dari permukaan hingga ke bagian inti, akan terdapat
lapisan-lapisan penyusun yang dapat dibedakan secara fisik dan kimiawi.
5
Baiklah, mari kita lihat satu-persatu lapisan tersebut. Lapisan bumi terluar disebut Kerak
Bumi (Crust/Litosfer), lapisan ini padat dan getas. Ketebalannya berkisar antara 5 km
hingga 30 km. Kerak dibagi menjadi dua, yaitu: Kerak Benua dan Kerak Samudera. Kerak
Samudera berkomposisi Si-Ma (Silika-Magnesium), ketebalannya berkisar 5 – 15 km.
Sedangkan Kerak Benua berkomposisi Si-Al (Silika-Aluminium), ketebalannya berkisar
antara 10 – 70 km.
Lapisan dibawahnya adalah Mantel Bumi (Mantle). Secara fisik, lapisan ini terbagi menjadi
dua, yaitu: mantel bagian atas (upper mantle) yang bersifat padat, mantel bagian tengah
yang bersifat gel/semi-solid (sebenarnya lapisan tengah ini juga masih bagian dari upper
mantle), dan mantel bagian bawah (lower mantle) yang bersifat padat. Lapisan mantel ini
berkomposisi Ferro-Magnesian (Fe-Mg). Ketebalan mantel bumi sekitar 2900 km. Mantel ini
juga merupakan sumber dari magma gunungapi hot spot, seperti di Kepulauan Hawaii.
Kerak bumi ditambah mantel bagian atas (semuanya bersifat padat dan getas) dikenal
sebagai Litosfer (lithos, dari bahasa Yunani, yang berarti ‘batu’). Ketebalannya sekitar 100
km. Litosfer inilah yang menjadi definisi dari Lempeng Tektonik ( Plate Tectonic). Sedangkan
mantel yang bersifat gel/semi-solid disebut Astenosfer ( asthenes, dari bahasa Yunani, yang
berarti ‘lemah’). Ketebalannya sekitar 250 km. Pada Teori Tektonik Lempeng, litosfer ini
mengapung, bergeser dan bertumbukan satu sama lain di atas lapisan astenosfer. Mantel
bagian bawah dan paling tebal disebut Mesosfer dengan ketebalan sekitar 2550 km.
Mesosfer ini bersifat padat.
Lapisan di bawah mantel disebut Inti Bumi (Core). Inti bumi terbagi menjadi dua, yaitu: inti
bumi bagian luar (outer core) dan inti bumi bagian dalam (inner core). Secara kimiawi
keduanya berbeda. Inti bumi bagian luar bersifat liquid. Ketebalannya sekitar 2200 km.
Sedangkan Inti bumi bagian dalam bersifat padat dengan ketebalan sekitar 1200 km. Inti
bumi ini berkomposisi Fe-Ni (Ferro-Nickel). Karena bumi berotasi pada porosnya, inti bumi
bagian luar juga berputar dan menghasilkan medan magnetik bumi. Bayangkan air yang
ikut terputar di dalam gelas yang berputar pada sumbunya.
Untuk lebih mudahnya, di bawah ini sketsa lapisan pembentuk bumi berdasarkan sifat fisik
dan komposisi kimianya.
6
Pembagian struktur dan lapisan yang menyusun bumi didapatkan dari hasil penelitian para
ilmuwan. Salah satunya dari hasil penelitian Andrija Mohorovicic (1909), yang kemudian
dikenal dengan Diskontinuitas Mohorovicic (Mohorovicic Discontinuity).
Teori continental drift dikemukakan oleh Alfred Wegener tahun 1912 dan dikembangkan lagi
pada bukunya yang berjudul “The Origin of Continents and Oceans” yang terbit pada tahun
1915. Seperti mencocokkan sebuah model permainan jigsaw, bahwa benua pada awalnya
saling berkaitan atau menyatu satu sama lain. Dan dapat dilihat dengan melihat setiap
peta dunia. Gambar dibawah ini akan menunjukkan bahwa benua Afrika dan Amerika
Selatan dulunya pernah bergabung.
Gambar 1. Benua Afrika dan Amerika Selatan pernah menyatu disertai peresebaran fosil
yang berbeda di tiap wilayah
7
Tidak hanya itu, Wegener juga menyimpulkan tentang penyatuan benua yang dinamakan
sebagai Pangea. Dari benua besar tersebut kemudian terpisah-pisah menjadi beberapa
bagian yang kemudian kita kenal sampai sekarang ini. Silahkan lihat gambar dibawah ini :
Gambar 2. Peta penyatuan dan persebaran benua Wegener
Ia mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang ada, dulu adalah satu bentang
muka yang bergerak menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi
seperti ‘bongkahan es’ dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas
lautan basal yang lebih padat. Dan tentunya tanpa adanya bukti terperinci dan
perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki
kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa
bagian-bagian
kerak
tersebut
dapat
bergerak-gerak.
Wegener tidak
memiliki penjelasan untuk
bagaimana pergeseran
benua
bisa
terjadi. Ia
mengusulkan dua mekanisme yang berbeda untuk drift (melayang) ini, yang didasarkan
pada gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi bumi dan ‘argumen pasang
surut’ berdasarkan daya tarik pasang surut matahari dan bulan. Namun penjelasan ini
ternyata dirasakan tidak memadai dan terlalu lemah.
Di kemudian hari, barulah dibuktikan teori yang dikemukakan oleh geolog Inggris yang
bernama Arthur Holmes pada tahun 1920. Bahwa tautan bagian-bagian kerak ini
kemungkinan ada di bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam
mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.
8
Gambar 3. Asal mula pergerakan lempeng dunia
Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan didapatkan
dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang berbeda
usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di Tasmania tahun
1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi bumi, namun
selanjutnya justru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang
menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling)
batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya terus membesar
atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman
(subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik
lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan
kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang
hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi (geomagnetic
reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason menunjukkan
dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.
Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-lajur
sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi midoceanic ridge. Kemudian muncul teori baru yang bernama tektonik lempeng, dan
menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik mula-mula
ditanggapi beragam oleh observasi geologis lainnya. Tak lama kemudian para ilmuwan
mengukuhkan tektonik lempeng sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa
dalam segi penjelasan dan prediksi.
Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang berkembang
pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan teori ini.
Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-an dan
telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga membaharui
dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena geologis dan
juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan paleobiologi.
Terlepas dari kritik berbagai disiplin ilmu, Wegener dapat dikatakan mempunyai andil yang
sangat besar dalam munculnya teori tektonik lempeng. Pemikirannya sungguh luar biasa,
walaupun ia sendiri tidak dapat membuktikan teorinya tersebut namun mampu menjaga
Kontinental Drift sebagai bagian dari diskusi sampai kematiannya. Kita dapat mengenang
Alfred Wegener sebagai seorang ilmuwan yang memperjuangkan teori Kontinental Drift
pada decade pertama abad kedua puluh. Walaupun ia pernah dicemooh dan diolok-olok
oleh para ilmuwan pada zamannya, namun pemikirannya patut ditiru dalam memandang
kondisi bumi kita ini. Sekali lagi di dumi kita ini tidak ada yang tidak mungkin semua bisa
terjadi, maka dari itu perlu adanya pembuktian bila kita mempunyai ide dan pemikiran
yang kritis.
9
10