BUMI
PEMBAHASAN
A. Pengertian
Bumi
Ayat yang berhubungan
dengan geofisika
QS. Al-Anbiya’ ayat 30
أَوَلَمْ
يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا
فَفَتَقْنَاهُمَا ۖ وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ ۖ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ
Artinya :
Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan
bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara
keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka
tiada juga beriman? (Surat Al-Anbiyâ´ ayat 30)
Bumi adalah
planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya
mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta
kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara
(atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan
Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa.
Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer.
Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer,
dan Eksosfer.
Bumi
mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10
N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi
dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan
bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1%
uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi
diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku
setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula oleh inti luar
yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel
silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti
oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.
B.
Struktur Lapisan Bumi
Struktur Bumi bagian dalam terbagi dalam beberapa lapisan,
seperti halnya sebuah bawang.
Bumi secara umum terdiri dari beberapa lapisan yaitu bagian paling atas disebut
litosfer atau crust, lapisan di bawahnya adalah astenosfer atau mantel dan yang
paling bawah adalah inti bumi. Bagian dalam dari bumi dapat diketahui dengan
mempelajari sifat-sifat fisika bumi yaitu dengan metode geofisika., terutama
dari kecepatan rambatan getaran atau gelombang seismik, sifat kemagnetannya dan
gaya berat serta data panas bumi. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa
bagian dalam bumi tersusun dari material yang berbeda-beda mulai dari permukaan
bumi sampai ke inti bumi. Dengan metode geofisika tersebut juga diketahui bahwa
berat jenis bumi keseluruhan adalah sekitar 5,52. Kerak bumi sendiri yang
merupakan lapisan terluar dan disusun oleh batu-batuan mempunyai berat jenis antara
2,5 sampai 3,0. Dari hal tersebut dapat diketahui bahwa material yang menyusun
bagian dalam bumi merupakan material yang lebih berat dengan berat jenis yang
lebih besar daripada batuan yang menyusun kerak bumi.
1.
Lapisan Kerak Bumi (crush)
Lapisan bumi yang paling luar adalah
kerak bumi dan menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Lapisan kerak
atau kulit bumi, yaitu lapisan yang tersusun dari batuan beku dan juga terdapat
batuan metamorf dan sedimen.. Ketebalan rata-rata lapisan kerak bumi adalah 32
km. Lapisan yang paling tebal berada di bawah benua, yaitu mencapai 65 km.
Sedangkan lapisan paling tipis berada di bawah samudera yang ketebalannya hanya
8 km. Permukaannya dicirikan oleh adanya pegunungan, dataran yang sangat luas dan
datar, serta palung laut. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100
derajat Celsius.
2.
Lapisan
Selimut Bumi (mantle)
Lapisan bumi selanjutnya adalah selimut
bumi yang terletak tepat dibawah kerak bumi. Lapisan ini disebut juga dengan
selubung bumi dengan ketebalan mencapai 2.900 km. Bagian atas dari lapisan ini
merupakan lapisan batuan padat dan di bagian bawah merupakan lapisan batuan
yang likuid (cair-cair padat). Suhu di lapisan ini dapat mencapai 3000 derajat
Celsius. Lapisan ini berfungsi sebagai pelindung bagian dalam Bumi. Selimut
Bumi ini terbagi lagi menjadi 3 bagian, yaitu:
a. Litosfer
Litosfer
adalah lapisan paling luar dari selimut bumi dengan ketebalan mencapai 50-100
km. Lapisan ini tersusun dari bahan-bahan padat terutama batuan. Litosfer
memiliki 2 lapisan utama, yaitu lapisan
sima (silisium dan magnesium) serta lapisan sial (silisium dan aluminium).
b. Astenosfer
Astenosfer
adalah lapisan yang berada di bawah lapisan
litosfer. Lapisan ini memiliki ketebalan antara 100 sampai 400 km. Disinilah
diduga tempat formasi magma terbentuk.
c. Mesosfer
Mesosfer
adalah lapisan yang memiliki ketebalan 2.400-2.700 km dan berada di bawah
lapisan astenosfer. Lapisan ini sebagian besar terususun dari campuran besi dan
batuan basa.
3.
Lapisan Inti Bumi (core)
Lapisan
bumi yang terakhir adalah inti bumi (core) yang terletak dibawah selimut
bumi atau tepat ditengah bumi. Lapisan yang memiliki ketebalan 3.500 km ini
menjadi lapisan yang paling dalam dari bumi. Lapisan ini sangat padat dan
menjadi pusat massa dari bumi. Di lapisan ini pula gravitasi dan aktivitas
magnetik bumi dibangkitkan. Kandungan terbesar dalam inti bumi adalah besi dan
nikel. Tekanan dalam inti bumi sangat besar dan suhunya mencapai 6000 derajat
Celsius. Lapisan ini terbagi lagi menjadi 2 bagian utama, yaitu lapisan inti
luar (outer core) dan lapisan inti dala m (inner core). Inti
luar memiliki ketebalan sekitar 2.000 km dan memiliki suhu mencapai 3.800
derajat celsius. Lapisan ini sebagian besar tersusun atas besi cair. Sedangkan,
lapisan inti dalam adalah lapisan yang menjadi pusat bumi. Bentuknya seperti
bola dengan diameter 2.700 km dan memiliki suhu 6000 derajat celsius. Bahan
utama penyusun lapisan ini adalah besi dan nikel.
Berdasarkan
susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yakni bagian padat
(lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan; bagian cair (hidrosfer) yang
terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut, danau dan sungai;
bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian
yang ditempati oleh berbagai jenis organisme (biosfer).
Keempat
komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam
siklus biogeokimia dari berbagai unsure kimia yang ada di bumi, proses transfer
panas dan perpindahan materi padat.
1. Litosfer
Litosfer adalah lapisan paling luar dari
selimut bumi dengan ketebalan mencapai 50-100 km. Lapisan ini tersusun dari
bahan-bahan padat terutama batuan. Litosfer memiliki 2 lapisan utama, yaitu lapisan sima (silisium dan magnesium)
serta lapisan sial (silisium dan
aluminium).
2. Atmosfer
Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi
secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam
atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari serta
perputaran bumi. Perputaran bumi ini akan mengakibatkan bergeraknya masa udara,
sehingga terjadilah perbedaan tekanan udara di berbagai tempat di dalam
atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin.
Keberadaan atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan
bumi memiliki arti yang sangat penting bagi kelangsungan hidup berbagai
organisme di muka bumi. Fungsi atmosfer antara lain :
a.
Mengurangi radiasi matahari yang
sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan hilangnya panas yang berlebihan
pada malam hari.
b.
Mendistribusikan air ke berbagai
wilayah permukaan bumi
c.
Menyediakan okisgen dan karbon
dioksida.
d.
Sebagai penahan meteor yang akan
jatuh ke bumi.
Peran
atmosfer dalam mengurangi radiasi matahari sangat penting. Apabila tidak ada
lapian atmosfer, suhu permukaan bumi bila 100% radiasi matahari diterima oleh
permukaan bumi akan sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada organisme yang
mampu bertaham hidup, termasuk manusia.
Berdasarkan
perbedaan suhu vertikal, atmosfer bumi dapat dibagi menjadi lima lapisan, yaitu
:
a.)
Troposfer
Troposfer
merupakan lapisan terbawah dari atmosfer, yaitu pada ketinggian 0-10 km di atas permukaan bumi. Tebal
lapisan troposfer rata-rata ± 10 km. Di daerah khatulistiwa, ketinggian lapisan troposfer sekitar 16 km dengan
temperatur rata-rata 80°C. Di daerah sedang ketinggian lapisan troposfer
sekitar 11 km dengan temperatur rata-rata 54°C, sedangkan di daerah kutub
ketinggiannya sekitar 8 km dengan temperatur rata-rata 46°C. Pada lapisan
ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi berpengaruh terhadap suhu
udaranya. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis, yaitu semakin tinggi
(tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya
akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa.
b.)
Stratosfer
Lapisan ke
2 atmosfer adalah lapisan stratosfer. Stratosfer terletak pada ketinggian
antara 10 - 40 km dari permukaan bumi. Suhu di lapisan stratosfer yang
paling bawah (lapisan isotermis) relatif stabil dan sangat dingin
yaitu - 70oF atau sekitar - 57oC. Di
lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi
di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap
air hampir tidak ada dan adanya lapisan ozon. Pada lapisan ini angin
yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat
terbangnya pesawat yang menggunakan mesin jet. Hal ini dimaksudkan untuk
menghindari gangguan cuaca. Pada ketinggian sekitar 40 km Suhu pada
lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC.
c.)
Mesosfer
Lapisan ketiga
dari atmosfer adalah mesosfer. Mesosfer terletak pada ketinggian antara 40 - 70 km dari permukaan bumi.
Susunan tidak sama seperti stratosfer. Kepadatan gas-gasnya sudah agak
berkurang. Mesosfer mempunyai suatu lapisan ion atau udara yang bermuatan
listrik yang disebut lapisan D yang terletak pada ke tinggian 50-70 km di atas
bumi. Hal ini di sebabkan oleh adanya sinar ultra violet pada molokul-molokul
udara yang bertemu dengan elektron atau muatan listrik negatif. Ozon juga
terdapat di mesosfer, yang terjadi kerena pengaruh ultra violet dan sinar-X
pada oksigen.
Pada
ketinggian 50 km suhu menjadi 0°C. Suhu kembali turun ketika ketinggian
bertambah, sampai menjadi sekitar - 143oC di dekat
bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi.
Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awannoctilucent, yang terbentuk
dari kristal es. Lapisan ini
merupakan lapisan pelindung bumi
dari jatuhan meteor atau benda-benda luar angkasa lainnya. Lapisan mesosfer
terdapat lapisanmesopause yang merupakan lapisan peralihan antara
mesosfer dan termosfer.
d.)
Lapisan Termosfer (ionosfer)
Termosfer
terletak pada ketinggian antara 70-400 km di permukaan bumi. Dinamai
termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini
yaitu sekitar 1982oC. Sedangkan mengapa dinamai inosfer?
Karena radiasi ultra violet menyebabkan reaksi kimia sehingga
membentuk lapisan bermuatan listrik. Lapisan ini mengandung ozon dan karbon
dioksiad. Kepadatan termosfer sangat rendah, kurang dari seperjuta kepadatan
udara pada permukaan bumi. Namun, meskipun tipis, udara di termosfer dapat
membakar meteor pada ketinggian 300 km, jika sangat besar dan tidak habis
dilapisan udara ionosfer ini maka akan jatuh sampai kepermukaan Bumi yang
disebut Meteorit.
e.)
Ekosfer
Eksosfer
terletak pada ketinggian antara 400 km atau lebih dari permukaan bumi. Lapisan
atmosfer ini yang merupakan batas terluar membentang ke dalam angkasa dan
menyatu dengan atmosfer dan radiasi matahari. Gas di daerah ini amat sangat
tipis. Hidrogen merupakan unsur penyusun paling utama. Cahaya redup muncul di
daerah lapisan ini. Dikenal sebagai cahaya zodiakal dan gegenschein,
cahaya redup ini sebenarnya adalah refleksi cahaya matahari yang dipantulkan
oleh partikel debu meteoritik yang tak terhitung jumlah nya dan bergelantung di
dekat bumi. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat
meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari permukaan bumi. Lapisan
ini sering disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner.
Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor
dari angkasa luar.
3. Hidrosfer
Hidrosfer
merupakan selubung bumi yang berupa air meliputi samudra lautan, sungai, rawa,
danau dan air bawah permukaan. Air adalah senyawa gabungan dua atom hidrogen
dengan satu atom oksigen menjadi H2O. Sekitar 71% permukaan bumi merupakan
wilayah perairan. Lapisan air yang menyelimuti permukaan bumi disebut
hidrosfer. Hidrosfer meliputi samudera, laut, sungai, danau, gletser, salju, air
tanah, serta uap air di atmosfer.
4.
Biosfer
Sejarah bumi dimulai
dengan masa yang panjang tak berkehidupan (azoikum) melalui masa kehidupan yang
masih kerdil (kriptozoikum) ke masa
sampai kini yang penuh kehidupan (proterozoikum). Selubung bumi yang penuh
kehidupan itu disebut biosfera dan mencakup sebagian dari troposfera, litosfera
dan hidrosfera
DAFTAR PUSTAKA
Graha,
Setia Doddy ,1987. Batuan dan Mineral.
Bandung: Nova
Noor,
Djauhari, 2005. Geologi Lingkungan.
Yogyakarta : Graha Ilmu
www.google.com
( Artikel ILMUSIANA). 3 lapisan bumi dan
penjelasannya
Diakses pada tanggal 20 Juni 2016
