III. PROSES TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA DAN PENGHUNINYA Ilmu Alamiah Dasar III III. PROSES TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA DAN PENGHUNINYA 1. Alam semesta meneurut orang Babylonia (± tahun 700-600 SM), merupakan suatu ruangan atau selungkup dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit beserta bintangnya sebagai atapnya. Alam semesta atau jagat raya adalah suatu ruangan yang maha besar yang di dalamnya terdapat kehidupan yang biotik dan abiotik, serta didalamnya terjadi segala peristiwa alam baik yang dapat diungkapkan manusia maupun yang tidak. 2009

Apabila kita hendak mempelajari alam semesta Ilmu Alamiah Dasar III Apabila kita hendak mempelajari alam semesta berarti kita mempelajari makro kosmos. Sebaliknya apabila kita ingin mempelajari permasalahan kecil, berarti kita mempelajari mikro kosmos. Teori Mengenai Terbentuknya Alam Semesta Alam semesta terjadi pada tahun yang lampau bersamaan dengan berbagai letusan besar. Teori terjadi alam semesta adalah sebagai berikut: 1. Teori Dentuman atau teori ledakan. 2. Teori Ekspansi dan kontraksi. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III 2. TERJADINYA GALAKSI Galaksi adalah calon bintang atau kelompok bintang yang jumlahnya ribuan juta dan terdapat di alam semesta. Fowler Kira-kira 12.000 juta tahun yang lalu Galaksi di alam semesta yang jumlahnya ribuan tidaklah seperti galaksi pada yang ada pada saat ini. Pada saat itu galaksi merupakan kabut gas hidrogen yang sangat besar. Kabut gas tersebut bergerak perlahan-lahan dan berputar pada porosnya sehingga seolah-olah berbentuk bulat karena gaya beratnya. Kabut gas hidrogen mengadakan kontraksi sehingga bagian luar dari kabut gas hidrogen tersebut banyak yang tertinggal. Pada tempat-tempat yang berotasinya lambat atau berat jenisnya yang besar, terbentuklah bintang-bintang. Gumpalan kabut hidrogen yang sudah menjadi bintang juga melakukan kontraksi secara perlahan. Panas yang dipancarkan dari bintang-bintanmg suhunya semakin menurun. 2009

Kemudian setelah berjuta-juta tahun bintang tersebut Ilmu Alamiah Dasar III Kemudian setelah berjuta-juta tahun bintang tersebut Mempunyai bentuk seperti benda langit sekarang ini. Menurut bentuknya galaksi dibedakan menjadi 3 macam : 1. Galaksi berbentuk spiral 2. Galaksi berbentuk elips 3. Galaksi berbentuk tak beraturan. 2009

3. TERJADINYA BUMI DAN SISTEM TATA SURYA Ilmu Alamiah Dasar III 3. TERJADINYA BUMI DAN SISTEM TATA SURYA Teori geosentris Teori heliosentris Pada tahun 1686, Issac Newton (1643-1727) Dengan teori gravitasinya menjelaskan bahwa bumi dan planet- planet mengorbit karena prinsip gravitasi. a. Immanuel Kant (1724-1804) Pada tahun 1755 dalam bukunya Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels nach Newtonischen Grundsatzen behandelt (sejarah umum dan teori tentang tata surya berdasarkan hukum Newton) Immanuel Kant mengatakan, jika bumi (planet-planet serta bintang) memang terjadinya selalu menurut hukum alam. Permulaan proses adalah sebagai berikut : 2009

Ilmu Alamiah Dasar III “Di angkasa raya terdapat suatu ruangan yang berisi macam-macam gas (kabut). Gas yang besar menarik gas yang kecil sehingga terbentuklah kabut yang besar. Dalam proses tersebut terjadi benturan-benturan bola-bola gas sehingga timbullah panas. Panas ini yang menyebabkan perputaran kabut asal. Kabut berputar makin cepat sehingga menjadi dingin. Semakin cepat berputar, semakin mendingin. Di bagian khatulistiwa terjadilah pemisahan fragmen dari kabut tersebut. Fragmen yang dilemparkan keluar mendingin, mengembun, mencair, dan akhirnya menjadi padat, dan membentuk planet-planet”. 2009

b. Piere Simon Marquis de Laplace (1749- 1827) Ilmu Alamiah Dasar III b. Piere Simon Marquis de Laplace (1749- 1827) “ Di angkasa terdapat kabut asal yang telah berputar, berpijar dan panas. Putaran kabut yang berpijar itu perlahan-lahan menjadi dingin. Semakin cepat berputar, gas tersebut semakin mendingin dan menyusut sehingga bentuknya menyerupai lingkaran. Semakin cepat putarannya semakin mendekati ekuator. Karena gaya gravitasi, bentuk gumpalan gas di bagian tengah tidak begitu besar sehingga terjadi pemisahan fragmen. Fragmen tersebut berbentuk seperti cincin atau gelang yang bergerak mengelilingi kabut induknya, terlepas pula cincin fragmen yang kedua, ketiga dan seterusnya sampai yang kesembilan, cincin itu semakin mendingin, menyusut, lalu membentuk planet. Semua mengorbit induknya. Satelit atau bulan yang mengelilingi planet- planet tersebut terjadi dengan cara yang sama”. 2009

c. Hipotesis Planetesimal Ilmu Alamiah Dasar III Teori di atas disebut teori kabut Kant-Laplace atau Hipotesis Nebula Kant-Laplace, teori ini memiliki banyak kelemahan. c. Hipotesis Planetesimal Lebih seratus tahun setelah teori kabut Kant-Laplace, pada tahun 1905, Thomas C. Chamberlin (geologiwan) dan Forest R. Moulton (astronom) dari Chicago, USA mengemukakan teori baru yang disebut teori Planetesimal. Yaitu pada awalnya ada matahari kemudian matahari itu didekati bintang sehingga terjadilah gaya tarik-menarik terjadilah peledakan hebat yang menyebabkan banyak gas mencuat keluar dari atmosfir matahari. Gas yang mencuat tersebut berbentuk seperti kabut pilin (spiral), lalu mengembun dan membeku menjadi planetesimal. Kelemahan : Teori ini menyebutkan bahwa bumi terbentuk sangat lambat dan inti bumi akan merupakan bahan yang homogen. Padahal 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Terdapt bukti bahwa itu mengalami stadia, yaitu mendidih lebih dahulu, sebelum membeku. d. Hipotesis Pasang-Surut Gas Sir James M. Jeans seorang ilmuwan Inggris (astrofisikawan) dan Harold Jeffrey (geofisikawan) pada tahun 1917 mengemukakan hipotesisnya yang disebut Hipotesis Pasang Surut Gas. “ Sekitar dua miliar tahun yang lalu, matahari didekati oleh sebuah bintang yang besar (mungkin sebesar matahari), tetapi tidak saling bertabrakan. Karena gaya tarik menarik, terjadilah tonjolan lidah api yang berpijar dan merupakan gas yang panas . Bintang terssebut menjauh memudian tonjolan lidah api yang berpijar dari matahari tersebut lepas dari matahari (dan tidak kembali ke matahari). Bentuknya seperti cerutu, yang ujung-ujungnya runcing. Inilah sebabnya bentuk-bentuk planet dimulai dari kecil, misalnya Mercurius, semakin membesar, seperti Yupiter dan Saturnus, kemudian mengecil lagi seperti Pluto, yang merupakan planet terkecil”. 2009

e. Bumi dan Perkembangannya Ilmu Alamiah Dasar III Mula-mula planet tersebut mengorbit matahari dalam bentuk elips, dan semakin lama bentuk orbitnya mendekati bentuk lingkaran. Hal ini disebabkan oleh gesekan dengan debu-debu kosmis pada waktu terjadinya tarik-menarik antara matahari dan bintang. Pada saat orbit masih berbentuk elips dan ketika planet tersebut dekat dengan matahari, terjadilah gaya tarik menarik antara planet dan matahari. Akibatnya banyak materi yang lepas dari planet dan terjadilah satelit dari planet. Peristiwa ini proses terjadinya planet. e. Bumi dan Perkembangannya Setelah bumi dan planet terlepas dari matahari, bumi masih dalam keadaan stadia kabut (nebula). Kabut asal ini mula-mula berbentuk tenaga penyinaran (cahaya), bukan berbentuk materi (atau zat). Kemudian energi (atau tenaga) ini berubah menjadi materi. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Di dalam fisika modern banyak terjadi proses perubahan energi menjadi materi dan sebaliknya. Kabut kosmos ini mula-mula merupakan kabut gelap yang temperaturnya hanya beberapa derajat di atas titik nol mutlak. Dalam proses perubahan energi menjadi materi, timbul panas sehingga materi yang terbentuk menguap kembali. Akibatnya terjadilah kabut gas yang bercahaya. Besar kemungkinan proses tersebut ini masih berlaku pada matahari. Jadi matahari dalam keadaan peralihan kabut gas gelap ke kabut gas yang bercahaya. GB. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Dari penyelidikan, terbuktilah bahwa cahaya matahari yang telah bermilyar-milyar tahun lamanya memancar tak pernah menunjukkan penurunan suhu sampai 2% atau 3%. Panas yang telah dipancarkan matahari selama ini setiap kali diisi atau diganti oleh panas yang baru dibentuk yang terjadi sewaktu proses peralihan dari energi ke materi. Acuan Mutakhir Pendapatnya terjadinya tata surya yang paling mutakhir sebagai berikut : 1. Tata surya terbentuk dari awan gas hidrogen dan debu yang berputar lalu memadat dan menjadi bola dengan suhu yang panas dan bersinar lebih kurang 5 milyar tahun yang lalu. Dan karena gravitasi (gaya berat) awan tersebut menyusut. Akibatnya tekanan dan suhunya bertambah tinggi. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III 2. Batuan yang tertua di bumi kira-kira berumur 3,8 milyar tahun, tetapi meteorit dan batuan dari bulan ada yang berumur sampai 4,6 milyar tahun. Dalam hal ini para geologiwan berpendapat bahwa sesungguhnya bumi juga setua itu pula, tetapi tidak ada batuan yang setua meteorit tersebut ada, mungkin karena hancur akibat proses geologis. 3. Para astronom berpendapat bahwa planet-planet terbentuk dalam awan yang ringan (gas ringan) dan sedikit gas berat yang menjadi inti planet tersebut. 2009

1. Mungkin sisa dari gas yang memadat (dari awan) membentuk matahari. Ilmu Alamiah Dasar III Satelit (bulan) terbentuk dengan cara yang sama dan mengorbit planet (bukan mengorbit matahari). Ada perbedaan pendapat mengenai asal mula bahan yang membentuk planet dan bulan, yaitu : 1. Mungkin sisa dari gas yang memadat (dari awan) membentuk matahari. 2. Sekali terbentuk, matahari menarik lebih banyak bahan dari antariksa yang memadat lalu membentuk planet dan bulan (satelit). 2009

Garis Tengah : 1.392.000 km (± 109o garis tengah bumi). Ilmu Alamiah Dasar III f. Matahari Data-data: Garis Tengah : 1.392.000 km (± 109o garis tengah bumi). Massa : 331.950 massa bumi Temperatur : permukaan 6.000o K Inti 15.000.000o K Bintik-bintik 4.000o K Tekanan : 400.109 atm.bumi Keadaan ini mempertahankan fusi termonuklir di dalam matahari. Di dalam inti matahari terjadilah reaksi nuklir yaitu : hidrogen berubah menjadi helium (plus energi). 2009

Urutan evolusi matahari kira-kira sebagai berikut: Ilmu Alamiah Dasar III Urutan evolusi matahari kira-kira sebagai berikut: 1. Bentuk awal dari matahari, dan anggota tata surya, adalah awan debu dan gas hidrogen yang mengambang dalam antariksa. 2. Sekitar 5 milyar tahun yang lalu awan debu tersebut mulai menyusut karena gravitasi dzarah-dzarah dalam awan. Proses memadat berputar dan memanas. 3. Pemanasan terjadi di pusat awan. 4. Semakin menyusut dan semakin panas. 5. Dzarah-dzarah dalam awan pinggiran yang mengitarinya mulai membentuk benda 2009

9. Kemudian persediaan bahan bakar hidrogen di Ilmu Alamiah Dasar III 6. Reaksi fusi yaitu hidrogen berubah menjadi helium yang menghasilkan panas dan tekanan hebat. 7. Benda pusat menjadi sebuah bintang (matahari), sementara pengembangan energi yang disebabkan oleh fusi yang diimbangi oleh penyusutan akibat gravitasi. Matahari mulai berpijar secara tetap kira-kira 5 milyar tahun lalu. Planet-planet terbentuk kira-kira pada waktu yang sama. 8. Matahari akan tetap bersinar terus selama 5 milyar tahun lagi dan selama itu tata surya tetap tidak berubah. 9. Kemudian persediaan bahan bakar hidrogen di dalam matahari mulai berkurang dan inti matahari pun menyusut. 2009

12. Helium yang terbentuk oleh fusi mengakibatkan matahari mengembang. Ilmu Alamiah Dasar III 10. Penyusutan ini menghasilkan lebih banyak energi. Energi yang menyebabkan penyusutan matahari terhenti, bahkan matahari akan mengembang. 11. Matahari akan mulai membesar dan menjadi bintang raksasa yang akan menelan planet-planet dalam, termasuk bumi. 12. Helium yang terbentuk oleh fusi mengakibatkan matahari mengembang. 13. Menjelang habis heliumnya matahari menjadi labil. 14. Matahari menjadi bintang kerdil putih sebesar bumi tetapi tetap menghasilkan panas. 15. Pada akhirnya produksi energi berhenti dan matahari mati, menjadi benda dingin dan gelap. Diperkirakan 5 milyar tahun yang akan datang. 2009

g. BUMI Garis Tengah : Pada kutub 12,714 km Ilmu Alamiah Dasar III g. BUMI Garis Tengah : Pada kutub 12,714 km : Pada Khatulistiwa, 12,757 km (jari-jari bumi 6,378 km) Keliling Khatulistiwa : 40.000 km Jarak dari matahari : Terjauh, 152 juta km Terdekat, 147 juta km Kecepatan berputar Mengelilingi Mth : 106.200 km/jam Kecepatan melepaskan Diri dari gravitasi bumi : 40.500 km/jam Massa : 6.600 juta ton Panjang tahun : 365 hari, 5 jam, 48 menit 2009

Panjang hari : 23 jam, 56 menit Sudut inklinasi (kemiringan) : 231/2o Ilmu Alamiah Dasar III Panjang hari : 23 jam, 56 menit Sudut inklinasi (kemiringan) : 231/2o Berat jenis : 5.41 (dibandingkan air) Jarak Bumi-Bulan : 384.550 km Umur bumi : 4.700 juta tahun Dibanding dengan planet lain, bumi merupakan planet yang istimewa, keistimewaan tersebut adalah : 1. Jarak dengan matahari tidak terlalu dekat dan tidak terlalu jauh sehingga udara bumi tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin. 2. Terdapat cairan air di bumi (samudera dan lautan). 3. Bumi mempunyai atmosfir sehingga terdapat awan dan hujan. 2009

6. Atmosfir bumi melindungi kehidupan dari Ilmu Alamiah Dasar III 4. Atmosfir bumi membuat perbedaan suhu antara siang dan malam (seperti bulan) tidak terlalu ekstrim. 5. Atmosfir bumi mengandung oksigen sehingga terdapat kehidupan seperti yang kita kenal sekarang ini. 6. Atmosfir bumi melindungi kehidupan dari kerusakan akibat sinar dan dzarah dari matahari yang dapat merusak bumi. Medan magnet bumi dapat menangkap dzarah yang merusak elektron yang berasal dari matahari dan angkasa luar sehingga dzarah tersebut terkumpul dalam zona yang disebut Sabuk Van Allen(James Van Allen, fisikawan Amerika) 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Yang terletak kurang lebih 3.000-18.000 km dari permukaan tanah. Ada dzarah yang lolos dan tidak tertangkap sabuk Van Allen yang berada di kutub yang menimbulkan gemerlap cahaya di daerah kutub yang dinamakan sinar kutub aurora. Sinar kutub terjadi ketika dzarah tersebut membentur atmosfir bumi. Sinar kutub utara (aurora Borealis) dan Kutub Selatan (aurora Australis). 2009

Jarak dari bumi : antara 354.336 sampai 404.320 km Berat Jenis : 3,4 Ilmu Alamiah Dasar III h. BULAN Data-data: Garis tengah : 3.476 km Jarak dari bumi : antara 354.336 sampai 404.320 km Berat Jenis : 3,4 Bulan mengelilingi bumi sekali dan juga berotasi sekali. Akibatnya, muka dan punggung bulan yang menghadap (dan membelakangi bumi) selalu tetap. Gravitasi bumi memperlambat perputaran bulan revolusi dan rotasi terjadi pada waktu yang sama. Gravitasi bulan menyebabkan pasang naik dibawah bulan, sementara pasang naik terjadi pula pada sisi bumi yang berlawanan. Hal ini disebabkan oleh gaya sentrifugal gerakan bumi mengitari pusat gravitasi bumi-bulan. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Gravitasi bulan kurang lebih 1/6 gravitasi bumi sehingga di bulan kita mudah bergerak. Di bulan langit tampak hitam kelam karena tidak ada atmosfir. Tanah tidak berwarna, penuh dengan kawah dan batu serta tertutup debu yang halus. Hal ini disebabkan dibombardir meteorit yang berlangsung terus menerus selama jutaan tahun. Temperatur pada siang hari 100oC dan pada malam hari yang panjang, temperaturnya turun sampai 150oC. Bulan terbentuk sekitar 4.600 juta tahun yang lalu bersamaan dengan terjadinya bumi. Perbedaan batuan (yang terdapat di bulan dan di bumi) menunjukkan bahwa keduanya tidak pernah bersatu. Berat bulan adalah 1/81 berat bumi. Dalam 27,3 hari bulan mengorbit bumi dengan jarak 24.000 mil. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Berotasi sekali. Akibatnya, permukaan bulan yang membelakangi bumi selalu dalam keadaan tatap. Bulan tidak mempunyai atmosfir dan juga air sehingga merupakan daerah yang kering dan mati. Adapun yang berpendapat bahwa bulan terjadi akibat pemisahannya dengan bumi ketika bumi dalam stadia bintang. Jadi, belum mempunyai kerak (atau kulit) yang padat. Ini berarti bahwa bulan merupakan saudara dari bumi. Dengan kata lain selena adalah saudara gea. Pendapat lain menyebutkan, berdasarkan ilmu geologi, bulan terpisah dari bumi ketika bumi mempunyai kerak, mendingin, dan padat. Di sini, atau dengan kata lain selena atau anak gea. Jadi bulan terdiri atas bahan-bahan kerak bumi. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III Kerak bumi yang terlepas menjadi bulan itu terletak di sekitar Pasifik. Akibat terlepasnya bumi tersebut, timbullah ketegangan-ketegangan pada bumi sehingga terjadi peristiwa; Benua Asia ditarik ke timur da benua Amerika di tarik ke barat, dan terjadilah lautan Atlantik (dan juga Lautan Pasifik). Diperkirakan peristiwa ini terjadi, lebih dari 200.000.000 tahun yang lalu. 2009

Ilmu Alamiah Dasar III END 2009