MENGENAL BUMI

Teori penciptaan planet bumi

Proses perkembangan planet Bumi dari masa ke masa tidak dapat dipisahkan dengan sejarah terbentuknya tata surya. Hal ini dikarenakan Bumi merupakan salah satu anggota keluarga Matahari,

Berdasarkan hipotesis nebula (teori kabut gas) yang dikembangkan oleh seorang ahli filsafat Jerman, Immanuel Kant (1755) serta ahli astronomi Prancis, Pierre Simon Marquis de Laplace (1796), diperoleh gambaran bahwa sistem tata surya berasal dari massa gas (kabut gas) yang bercahaya dan berputar perlahan-lahan. Massa gas tersebut secara berangsur-angsur mendingin, mengecil, dan mendekati bentuk bola. Oleh karena massa gas itu berotasi dengan kecepatan yang makin lama semakin tinggi, pada bagian khatulistiwanya (ekuator) mendapat gaya sentrifugal paling besar, massa tersebut akhirnya menggelembung. Akhir dari bagian yang menggelembung tersebut, ada bagian yang terlepas (terlempar) dan membentuk bola-bola pijar dengan ukuran berbeda satu sama lain. Massa gas induk tersebut akhirnya menjadi Matahari, sedang kan bola-bola kecil yang terlepas dari massa induknya pada akhirnya mendingin menjadi planet, termasuk Bumi. Pada saat terlepas dari massa induknya, planet-planet anggota tata surya masih merupakan bola pijar dengan suhu sangat tinggi. Oleh karena planet berotasi, ada bagian tubuhnya yang terlepas dan berotasi sambil beredar mengelilingi planet tersebut. Benda tersebut selanjutnya dinamakan. Bulan (satelit alam). di samping planet-planet lain, komet, asteroid, dan meteor.

Menurut hasil penelitian para ahli astronomi dan geologi, Bumi terbentuk atau terlepas dari tubuh Matahari sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu. Perkiraan kelahiran Bumi ini didasarkan atas penelaahan Paleontologi (ilmu yang mempelajari fosil-fosil sisa makhluk hidup purba di masa lampau) dan stratigrafi (ilmu yang mempelajari struktur lapisan-lapisan batuan pembentuk muka Bumi).

Sumber: Childcraft Our World, 1993

Gambar 1

Siklus Pembentukan Bumi

Ilustrasi siklus pembentukan Bumi terbagi menjadi:

(a)      Bumi masih berbentuk bola pijar;

(b)      Bumi mendingin berangsur-angsur membentuk litosfer;

(c)       pembentukan atmosfer Bumi;

(d)       Bumi terbentuk sempurna.

Pada saat terlahir sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, Bumi kita masih merupakan bola pijar yang sangat panas. Lama kelamaan secara berangsur-angsur Bumi kita mendingin. Akibat proses pendinginan, bagian luar Bumi membeku membentuk lapisan kerak Bumi yang disebut litosfer. Selain pembekuan kerak Bumi, pendinginan massa Bumi ini mengakibatkan terjadinya proses penguapan gas secara besar-besaran ke angkasa. Proses penguapan ini terjadi dalam jutaan tahun sehingga terjadi akumulasi uap dan gas yang sangat banyak.

Pada saat inilah mulai terbentuk atmosfer Bumi. Uap air yang terkumpul di atmosfer dalam waktu jutaan tahun tersebut pada akhirnya dijatuhkan kembali sebagai hujan untuk kali pertamanya di Bumi, dengan intensitas tinggi dan dalam waktu yang sangat lama. Titik-titik air hujan yang jatuh selanjutnya mengisi cekungan-cekungan muka Bumi membentuk bentang perairan laut dan samudra.

Seorang ahli ilmu cuaca dari Jerman yang bernama Alfred Wegener (1912), dalam teorinya yang terkenal, yaitu Teori Pengapungan Benua (Continental Drift Theory) mengemukakan bahwa sampai sekitar 200 juta tahun yang lalu, di Bumi baru ada satu benua dan samudra yang maha luas. Benua raksasa ini dinamakan Pangea, sedangkan kawasan samudra yang mengapitnya dinamakan Panthalasa.

Sedikit demi sedikit Pangea mengalami retakan-retakan dan pecah. Sekitar 180 juta tahun yang lalu, benua raksasa tersebut pecah menjadi dua, yaitu pecahan benua di sebelah utara dinamakan Laurasia dan di bagian selatan dinamakan Gondwana. Kedua benua itu dipisahkan oleh jalur laut sempit yang dinamakan Laut Tethys. Sisa Laut Tethys pada saat ini merupakan jalur cebakan minyak Bumi di sekitar laut-laut di kawasan Timur Tengah.

                                                                                                                                        Sumber: Childcraft Our World, 1993

Gambar 2

Continental Drift Theory Continental Drift Theory dari Alfred Wegener mengenai terbentuknya massa daratan Bumi.

Baik di antara Laurasia maupun Gondwana kemudian terpecahpecah lagi menjadi daratan yang lebih kecil dan bergerak secara tidak beraturan dengan kecepatan gerak berkisar antara 1–10 cm pertahun. Dalam sejarah perkembangan planet Bumi, Laurasia merupakan cikal bakal benua-benua yang saat ini letaknya di sebelah utara ekuator (belahan Bumi utara), meliputi Eurasia, Amerika Utara, dan pulaupulau kecil di sekitarnya. Adapun Gondwana merupakan cikal bakal benua-benua di belahan Bumi selatan, meliputi Amerika Selatan, Afrika, Sub Benua India, Australia, dan Antartika.

STRUKTUR DAN KARAKTERISTIK LAPISAN BUMI

Struktur Bumi seperti yang terlihat pada gambar diatas.

Secara keseluruhan, bumi terbagi menjadi empat aspek yaitu; atmosphere (udara), hydrosphere (air), lithosphere (batuan solid) dan biosphere (kehidupan organik).

Disini saya hanya akan menjabarkan sedikit tentang lithosphere saja, karena berhubungan dengan batuan.

Lithosphere adalah akumulasi masa dari batuan-batuan padat yang membentuk selubung yang mengelilingi bagian cair bumi yang panas (magma). Lithosphere terdiri dari komponen primer seperti;

1  .      Minerals, segala bentuk komponen kimia yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia. Seperti silika (SIO2) atau kalsium karbonat (CaCO3).

2   .      Batuan, secara alami terbentuk, materi mineral terkonsolidasi dan terkompaksi.Batuan bisa terdiri dari hanya satu macam mineral saja (Contohnya; Salt) atau terdiri dari berbagai mineral (Contohnya;sandstone).

3   .      Fluida, komponen paling banyak adalah air (lebih dari 90%), gas dan hydrocarbon.

Ketebalan lithosphere bervariasi, dari sekitar 65 km sampai 100 km, dan terdiri dari batuan silika-magnesium (SIMA) dan silik-aluminium (SIAL). Lithosphere mempunyai nilai Specific Gravity (SG) 2.7 sampai 3.

Crust adalah bagian paling atas dari lithosphere dan membentuk lempeng benua dan lempeng samudera. Fluida seperti air, minyak dan gas berada pada lempeng-lempeng ini. Ketebalan crust bervariasi mulai dari 5 km sampai 60 km. Terdiri dari batuan dan mineral berbagai tipe. Klasifikasi dasar dari batuan berdasarkan asal usul terbentuknya terdiri dari tiga macam batuan, yaitu;

1    .      Igneous Rock (Batuan Beku), terkristalisasi dari bekuan magma.

2    .      Sedimentary (Batuan Sediment), endapan dari hasil pengikisan batuan permukaan.

3    .      Metamorphic (Batuan Ubahan), hasil dari alterasi batuan dan mineral lain.

Crust, selagi dalam bentuk solidnya bersifat mobile dan mengapung diatas cairan magma. Menurut teori tektonik lempeng, terjadi arus konveksi dibawah lapisan crust ini memaksa magma (batuan panas/cair, yang bergerak plastis) untuk bergerak keatas. Pada titik-titik tertentu (biasanya pada mid-ocean) magma membentuk celah/palung dan menerobos ke permukaan. Hal ini akan menyebabkan lempeng saling bergerak menjauh atau saling bertabrakan secara gradual. Jika pergerakan ini terjadi dengan tiba-tiba, terjadilah gempa.

Dari gambar disamping, dapat dilihat bahwa pergerakan konveksi dari magma menyebabkan terjadinya mid-ocean ridge pada lempeng samudra dan rift valley pada lempeng benua. Kedua lempeng ini bergerak saling mendekat dan bertubrukan (subduction zone). Karena massa dari lempeng samudra lebih kecil dari massa lempeng benua, pada subduction zone ini lempeng samudra akan menyusup kebawah dan meleleh (melting). Siklus ini akan terus berulang.

Disamping adalah gambar dari lempeng-lempeng yang mengapung bergerak saling menjauh dan mendekat saat ini dibumi kita tercinta ini.

Mantel, Dibawah lithosphere penelitian semakin sulit dilakukan. Lapisan ini dikenal juga sebagai lapisan Pyrosphere, ketebalannya diperkirakan 2900 km. Terdiri dari besi dan mineral SIMA. Density sekitar 3.5 SG, dan suhu rata-rata sekitar 2000 deg Celcius. Tekanan dari lapisan diatasnya membuat lapisan ini selalu dalam kondisi solid, tapi tetap bisa melelehkan batuan. Lapisan mantle paling luar sekitar 200 km dinamai dengan asthenosphere. Pada lapisan ini tekanan dan suhu berada pada kondisi berimbang sehingga lapisan ini bersifat plastis. Asthenosphere merupakan sumber dari aktivitas volkanik dan seismik (gempa).

Core, inti bumi berukuran diameter 7000 km dan terdiri dari besi dan nikel. Lapisan paling luar (tebal 2200 km) merupakan liquid atau cairan. Lapisan terdalam bersifat solid atau padat, dengan density sekitar 10.5 SG dan suhunya lebih dari 5000 deg celcius. Menurut teori, perputaran bumi pada porosnya (rotasi) menyebabkan terjadinya arus sirkulasi pada bagian cair inti bumi. Sirkulasi ini merupakan sumber dari medan magnet yang menyelimuti bumi.

General Data

·   Average Density sekitar 5.5 SG

·   Suhu bumi meningkat seiring dengan kedalaman bumi, rata-rata 1 deg celcius per 30 m pada batuan sedimen. Ini disebut sebagai Geothermal Gradient. Pada daerah vulkanik gradiennya sekitar 1 deg celcius per 10 m. Pada daerah granite tua (basement rock) gradiennya sekitar 1 deg celcius per 80 m.

·   Perkiraan usia bumi sekitar 4.600.000.000 tahun (menggunakan metoda dating radioaktif).