BAB 3

MENGENAL BUMI

Kompetensi Dasar

3.3 Menganalisis dinamika planet bumi sebagai ruang kehidupan

4.3 Mengolah informasi dinamika planet bumi sebagai ruang kehidupan dan menyajikan dalam bentuk narasi dan gambar ilustrasi

Indikator

3.3.1 Menjelaskan kala geologi dan sejarah kehidupan

3.3.2 Menjelaskan gerak rotasi dan revolusi bumi

3.3.3 Menjelaskan teori penciptaan planet bumi

3.3.4 Mengidentifikasi karakteristik lapisan bumi dan pergeseran dunia

3.3.5 Menganalisis kelayakan planet bumi untuk kehidupan

Apakah anda mengatahui bahwa Patahan lembang yang terdapat di daerah Lembang Bandung bergerak sebanyak 2,5 mm pertahunnya. Gerakan yang sama juga terjadi pada Patahan Semangko di Sumatera. Pewrgerakkan ini hampir tidak dapat dirasakan karena berjalan sangat lambat. Pernahkan anda berpikir bagaimana hal tersebut dapat terjadi?
Patahan Lembang dan Patahan Semangko terjadi tidak lepas dari sejarah pembentukkan planet bumi, teori pembentukan planet bumi, serta struktur lapisan planet bumi yang akan diuraikan dalam bab ini.

A. Teori Terciptanya Planet Bumi
Bumi adalah planet kehidupan karena sampai saat ini belum ada planet lain di tata surya atau di jagat raya ini yang dapat dijadikan tempat tinggal makhluk hidup. Selain itu bumi juga disebut planet biru karena tampak biru jika dilihat dari luar angkasa. Hal tersebut dikarenakan sebagian besar permukaan bumi terdiri atas lautan. Oleh karena kekhususan bumi sebagai tempat tinggal makhluk hidup, maka manusia harus berusdaha mengungkap proses pembentukkan bumi. Bumi diciptakan Tuhan menjadi planet ideal untuk kehidupan. Fase-fase pembentukan bumi terdiri atas sembilan fase, yaitu sebagai berikut:
1. Fase awal mula jadi alam semesta, yaitu Big Bang.
2. Fase pembentukan bintang-bintang. Matahari dan Bumi sebagai calon tata surya belum dilahirkan.
3. Fase supernova, yaitu ledakan dari suatu bintang di galaksi yang memancarkan kekuatan energi yang teramat besar. Peristiwa supernova ini menandai akan berakhirnya riwayat suatu bintang. Energi yang dipancarkan oleh supernova sangat besar. Bahkan pancaran energi yang dipancarkan saat supernova terjadi  dalam beberapa detik saja dapat menyamai pancaran energi sebuah bintang dalam kurun waktu jutaan sampai miliaran tahun.
4. Fase pendinginan nebula. Barulah setelah ada kejutan lagi dari supernova yang ada di sekitarnya, gravitasi atarbahan nebula aktif. Ketika gravitasi mulai bekerja, pembentukan sebuah bintang dan atau matahari muylai terjadi.
5. Fase pembentukan matahari dan cincin planet. Sebagaian debu dan gas di bagian dalam nebula mulai berkumpul dan bergabung kemudian secara perlahan-lahan. Gabungan gas dan debu tersebutmengerut dan memadat serta dibagian dalamnya menjadi panas.
Selama pemadatan berlangsung panas itupun semakin bertambah. Panas tersebut diakibatkan karena adanya penggabungan inti hidrogen ke dalam helium, yang mengakibatkan terjadinya pelepasan tenaga.
Pengerutan ataukeruntuhan awan molekul ini memakan waktu hingga puluhan juta tahun. Ketika peniongkatan temperatur di inti protobintang mencapai kisaran 10 juta kelvin, hidrogen di inti terbakar menjadi helium dalam suatu reaksi termonuklir. Reaksi nuklir di dalam inti bintang mneyuplai cukup energi untuk mempertahankan tekanan di pusat sehingga proses pengerutan berhenti. protobintang kini memulai kehidupan baru sebagai bintang dengan planet-planet yang berada di sekitarnya.
6. Fase akresi. Pada saat bumi dengan susunan materi yang seragam belum ada daratan dan atau lautan. pada saat deferensiasi dan kompresi, besi tenggelam ke pusat bumi dan materi yang lebih ringan mengapung ke atas membentuk kulit bumi. Sebagai hasilnya, terjadi zonifikasi bahan planet dengan bahan besi sebagai inti bumi, dan bagian permukaan bumi terdiri atas batuan ringan dan antara keduanya merupakan mantel.
Pada tahap awal temperatur bumi bumi masih terpelihara dengan baik. Hal ini disebabkan oleh hantaman meteor yang kuatnya sama dengan tenaga nuklir. Walaupun panas bumi telah menyebar kembali ke ruang angkasa tetapi panas masih ditahan oleh bumi karena benturan meteor terus menerus berlangsung. Proses ini dinamakan proses akresi yang intinya merupakan masa penambahan bahan-bahan dari luar bumi, yaitu berbagai meteor yang jatuh menghujani bumi.
7. Pada pembentukan bumi atau tahap kompresi. Bahan-bahan tambahan dari meteor yang memiliki berat jenis yang lebih tinggi mulai tenggelam ke pusat bumi. Semua lapisan besi dari bahan-bahan tambahan seolah-olah tertarik dan berkumpul untuk menjadi tetesan. Akibatnya, terbentuklah inti bumi
Pada saat proses penenggelaman terjadi, perlapisan bumi sudah mulai terbentuk. pada lapisan paling luar, unsur silisium (Si) dan Allumunium (Al) yang dikenal dengan nama sial tertekan dan membuncah menjadi bagian paing atas. Adapun dibagaian bawahnya terdapat lkapisan sima yang terdiri atas unsur-unsur Silisium (Si) dan Magnesium (Mg).
8. Pembentukan atmosfer, samudera, dan makhluk hidup.
9. Makhluk hidup. Kira-kira 3,5 miliar tahun yang lalu, mulai muncul makhluk-makhluk  hidup yang hbidup di bumi.Makhluk hidup yang pertama muncul di bumi berbentuk sel mikroskopis. Setelah itu barulah muncul makhluk-makhluk hidup yang lain, seperti hewan, tumbuhan, dan manusia.
Seiring waktu, bumi selalu mengalami perubahan, baik bentuk permukaan bumi, susunan, maupun lapisan bumi. Oleh karena itu, bumi selalu mengalami dinamika. Walaupun permukaan bumi tampak stabil, tetapi sebenarnya selalu bergerak, baik disebabkan oleh tenaga dari dalam (endogen) maupun dari luar (eksogen)

B. Gerakan Bumi

1. Rotasi Bumi
Rotasi bumi adalah perputara pada porosnya, waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi adalah 24 jam, tepatnya 23 jam 56 menit atau sehari semalam. Arah gerak rotasi bumi dari barat ke timur. Cepatnya gerakan rotasi bumi memberi efek pandangan terhadap benda angkasa lainnya berjalan dari timur ke barat. Gerak ini dapat dimisalkan ketika kita naik mobil yang sedang melaju. Saat melihat keluar, pohon yang ada disekitar jalan akan tampak seolah-olah bergerak mendekat kemudian menjauh dari kita. Sama halnya dengan gerak rotasi bumi. Kita yang beraeda di bumi sebenarnya mengalami gerak rotasi dari barat ke timur sehingga benda-benda di luar bumi (matahari, bulan dan bintang) terlihat seperti bergerak dari timur ke barat. Berikut adalah akibat dari adanya rotasi bumi:
a. pergantian siang dan malam
b. peredaran semu harian benda-benda langit
c. perbedaan waktu
d. pembelokkan angin

2. Revolusi Bumi
Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Arah revolusi bumi adalah negative atau berlawanan dengan artah jarum jam. Waktu yang diperlukan bumi untuk satu kali mengelilingi matahari adalah 365 1/4 hari atau lebih tepatnya 365 hari 6 jam 9 menit dan 10 detik. Berikut adalah akibat dari adanya revolusi bumi:
a. pergeseran semu matahari antara GBU dan GBS
b. perubahan panjang waktu siang dan malam
c. pergantian musim

C. Karakteristik Lapisan Bumi
Bumi beserta struktur lapisannya merupakan rancangan Tuhan Yang Mahakuasa, agar manusia dapat hidup di dalamnya serta memanfaatkan potensi yang ada disetiap lkapisannya. Sejalan dengan perkembangan kemajuan berpikir manusia, pengetahuan tentang bumi diawali dari pengetahuan tentang bentuk-bentuk luar permukaan bumi (morfologi). Kemudian keadaan isi bumi, baik susunan maupun kejadian yang ada di dalam bumi. Untuk mengamati keadaan di dalam bumi tidaklah mungkin. Oleh kare4na itu dilakukan penelitian dengan menggunakan teknologi seperti listrik, getaran suara, magnet, dan bahan peledak sehingga keadaan di dalam bumi dapat diduga yang kebenarannya dapat dipertanggungjawabkan.

Berdasarkan penelitian, tersebut maka bumi dapat dibedakan atas tiga bagian besar, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti (core)
1. Kerak bumi (crush). lapisan ini merupakan lapisan paling atas yang memiliki ketebalan antara 10 - 50 km. Ketebalan inik berada di setiap tempat tergantung pada jenis materiallnya. Kerak bumi memiliki ketebalan lapisan 20 - 50 km. Sedangkan kerak samudera memiliki ketebalan 10 - 12 km.
2. Selimut (mantle). lapisan ini terletak di bawah lapisan kerak bumi yang berfungsi melindungi lapisan inti bumi. lapisan ini bersifat kental (plastis) yang memiliki ketebalan 2.900 km dengan suhu sekitar 3.000oC.
3. Inti bumi (core). Inti dibedakan atas inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core). Tebal inti luar 2.160 km dengan suhu sekitar 3.900oC. Inti dalam tersusun atas material besi dan nikel. Ketebalannya sekitar 2.500 km dengan suhu sekitar 4.800oC. Inti dalam bersifat padat disebabkan adanya tekanan yang sangat tinggi dari bagian-bagian bumi lainnya.

D. Teori Pembentukan Bumi
Pada awalnya pembentukannya, suhu bumi relatif dingin. Namun karena adanya proses akresi, kompresi, dan disintegrasi menyebabkan suhu bumi menjadi naik. Akresi adalah penambahan panas bumi karena bumi dihujani atau dihantam benda-benda angkasa. Kompresi semakin memadatkan bumi karena adanya gaya gravitasi. Disintegrasi adalah penguraian unsur-unsur radioaktiof, seperti uranium, thorium, dan potasium.
Proses pembentukkan bumi terbagi menjadi tiga tahap, yaitu sebagai berikut:
1. Tahap bumi merupakan planet homogen, belum terjadinya diferensiasi atau zonafikasi.
2. Proses diferensiasi atau pemilahan. pada tahap ini bumi tidak homogen, tetapi sudah terbagi menjadi dua bagian, ayitu material yang lebih berat (besi) dan material yang lebih ringan. Material besi yang lebih berat tenggelam menuju pusat bumi dan meterial yang lebih ringan bergerak ke permukaan.
3. Proses zonafikasi. pada tahap ini bumi teragi menjadi beberapa zona atau lapisan, yaitu inti besi yang padat, inti besi yang cair, lapisan mantel, dan litosfer (terdiri atas kerak benua dan kerak samudra).
Banyak teori yang menjelaskan bahwa bumi selalu bergerak, antara lain teori Kontraksi, teori Laurasia-Gondwana, teori Pergeseran Benua, teori Konveksi, dan teori Lempeng tektonik.

1. Teori Kontraksi (Contraction Theory)
Teori ini dikemukakan kali pertama oleh Descrates (1596 - 1650). Ia menyatakan bahwa bumi semakin lama, semakin susut dan mengkerut yang disebabkan oleh terjadinya proses pendinginan sehingga dibagian permukaannya terbentuk relief berupa gunung, lembah, dan daratan
Teori kontraksi didukung pula oleh James dana (1847) dan Elie de Baumant (1852). Mereka berpendapat bahwa bumi mengalami pengerutan karena terjadi proses pendinginan di bagian dalam bumi yang mengakibatkan bagian permukaan bumi mengkerut membentuk pegunungan dan lembah-lembah.

2. Teori Laurasia-Gondwana (Laurasia-Gondwana Theory)
Teori ini dikemukakan oleh Eduard Zuess dalam bukunya "The Face of The Earth" (1884) dan Frank B. taylor (1910). Mereka mengatakan bahwa pada awalnya terdapat dua benua yang berlokasi di kedua kutub. Benua tersebut disebut laurasia dan Gondwana. Kedua benua tersebut bergerak kearah equator secara perlahan-lahan dan terpecah-pecah membentuk benua seperti sekarang ini. Amerika Selatan, Antartika, Afrika, Australia, dan india dahulunya bergabung dalam benua Gondwana. Adapun Amerika Utara dan Eropa termasuk benua Laurasia. Bukti bahwa kedua benua ini pernah bersatu yaitu dari geologi dan kehidupan yang terdapat di kedua pantai benua tersebut  terdapat kesamaan.
Amatilah peta benua Amerika dan Afrika. Jika digabungkan kedua benua tersebut maka akan cocok. Kemudian jika India, Antartika, dan Australia diputar maka akan tersambung garis pantainya, seperti permainan jigsaw.

3. Teori pergeseran Benua (Continental Drift Theory)
Teori ini dikemukakan oleh Alfred Wegener dalam bukunya  The Origin of Continents and Oceans (1912). ia menyatakan bahwa pada awalnya di bumi hanya ada satu benua maha besar yang diswebut Pangea. Menurutnya benua tersebut kemudian terpecah-pencah dan terus bergerak melalui dasar laut. gerakan rotasi bumi yang sentrifugal mengakibatkan pecahan benua tersebut bergerak kearah barat menuju ekuator. Teori ini didukung oleh bukti-bukti berupa kesamaan garis pantai Afrika bagaian barat dengan Amerika selatan bagian timur, serta adanya kewsamaan batuan dan fosil di kedua daerah tersebut.

4. Teori Konveksi (convection Theory)
Menurut teori konveksi yang dikemukakan oleh Arthur Holmes dan harry H. Hess dan dikembangkan lebih lanjut oleh Robert Diesz, dinyatakan bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada di atasnya. Ketika arus konveksi yang membawa materi berupa sampai ke permukaan bumi di mid oceanic ridge (pegunungan tengah samudera), lava tersebut akan membeku membentuk lapisan kulit bumi baru yang menggeser dan menggantikan kulit bumi yang lebih tua.
Bukti dari kebenaran teori konveksi adalah terdapatnya mid oceanic ridge seperti Mid-Atlantic Ridge dan Pacific-Atlantic Ridge. Bukti lainnya di dasarkan pada penelitian umur dasar laut yang membuktikan semakin jauh dari punggung tengah samudera, umur batuan semakin tua. Artinya terdapat gerakan yang berasal dari mid oceanic ridge ke arah berlawanan yang disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah kulit bumi.

5. Teori Lempeng Tektonik (theory of Plate Tectonics)
Teori lempeng tektonik dikemukakan oleh Tozo Wilzon. Berdasarkan teori lempeng tektonik, kulit bumi terdiri atas beberapa lempeng tektonik yang beradea di atas lapisan astenosfer yang berwujud cair kental. Lempeng-lempeng tektonik pembentuk kulit bumi selalu bergerak karena pengaruh arus konveksi yang terjadi pada lapisan astenosfer yang berada di bawah lempeng tektonik kulit bumi.
Litosfer bumi terdiri atas dua lempeng, yaitu lempeng benua dan lempeng samudera. Lempeng samudera tersusun atasw batua basa yang dijumpai di samudera sangat dalam. lempeng benua tersusun oleh batuan asam dengan ketebalan 40 km. Lempeng samudera lebih berat dari pada lempeng benua. Ketebalan lempeng samudera sekitar 10 km.
Saat ini terdapast sembliban lempengan utama di dunia, yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Afrika, Lempeng Amerika, Lempeng Karibia, Lemopeng Nazka, Lempeng Pasifik, Lempeng Antartika, Lempeng Hindia-Australia, dan Lempeng Arab.

Berdasarkan arahnya, gerakan lempeng-lempeng tektonik dapat dibedakan sebagai berikut:
a. Konvergensi, yaitu gerakan saling bertumbukan antar lempeng tektonik. Tumbukan antar lempeng tektonik dapat berupa tumbukan antara lempeng benua dan benua atau lempeng benua dan lempeng dasar samudera. 
Zone atau tempat terjadinya tumbukan antara lempeng tektonik benua dan benua disebut zone konvergen. Contohnya tumbukan antara lempeng Hindia - Australia dan lempeng Eurasia yang menghasilkan terbentuknya pegunungan lipatan muda Himalaya yang merupakan pegunungan tertinggi di dunia dengan puncak tertingginya, yaitu Mount Everest.
Zone berupa jalur tumbukan antara lempeng benua dan lempeng dasar samudera, disebut Zone Subduksi atau zone tunjam. Contohnya, tumbukan antara lempeng Benua Amerika dengan lempeng dasar Samudera pasifik yang menghasilkan terbentuknya Pegunungan Rocky dan Pegunungan Andes, lempeng Eurasia bertubrukan dengan lempeng Hindia-Auswtralia membentuk pegunungan bukit barisan di Sumatera.

b. Divergensi, yaitu gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik. Contohnya, gerakan saling menjauh antarlempeng Afrika dan Amerika bagian selatan. Zone berupa jalur tempat berpisahnya lempeng-lempeng tektonik disebut Zone Divergen (zone sebar pisah).

c. Transform (Sesar Mendatar), yaitu gerakan saling bergesekan (berlawanan arah) antarlempeng tektonik. Contohnya, gerakan antar Lempeng Samudera pasifik dan Lempeng Daratan Amerika Utara yang mengakibatkan terbentuknya sesar San Andreas yang membentang sepanjang kurang lebih 1.200 km dari San Fransisco di Utara sampai Los Angeles di Selatan Amerika Serikat. Zone berupa jalur tempat bergesekan lempeng-lempeng tektonik disebut Zone Sesar Mendatar (Zone Tranform)

E. Kala Geologi dan Sejarah Kehidupan di Bumi
Secara geologis, sejarah pembentukan muka bumi dapat dilihat menggunakan kolom geologi. kolom geologi ini menggambarkan sejarah peristiwa pembentukan muka bumi yang diswusun secara kronologis, berdasrkan bukti-bukti sejarah seperti fosil. karena menggambarkan kronologi pembentukan muka bumi, kolom geologi juga disebut sebagai Geological time scale.
Skala waktu geologi secara umum dibedakan menjadi 4 devisi yang disebut eon. Keempat eon tersebut adalah Haden (yang berarti bawah muka bumi), Archean (yang berarti kuno), Proterozoic (yang berarti awal kehidupan), dan Phanerozoic (kehidupan yang terlihat).
Phanerozoic eon yang mencakup waktu hingga jutaan bahkan milyaran tahun dibagi lagi ke dalam skala yang lebih pendek yang disebut era. Pembagian ini didasarakan pada penemuan fosil pada batuan (pada 3 eon sebelumnya, tidak dtemukan fosil). Phanerozoic eon dibagi menjadi 3 era, yaitu Paleozoic (Paleozoikum, kehidupan kuno), Mesozoic (Mesozoikum, Kehidupan masa pertengahan), dan Cenozoic (Kenosoikum, masa sekarang).
Pada era Mesozoikum mulai ditemukan dinosaurus atau jenis hewan vertebrata yang paling banyak ditemukan dibandingkan dengan hewan mamalia serta telah ditemukan tanaman yang berbunga. Hewan mamalia mulai banyak ditemukan pada era Kenozoikum dan rumput-rumput tumbuh menjadi tanaman untuk sumber makanan bagi hewan mamalia.
Ketiga era pada era eon Phanerozoikum dibagi ke dalam satuan waktu yang lebih pendek yang disebut periode. Pembagian ini berdasarkan atas ditemukan fosil di Eropa dan Amerika Utara. Setiap periode berlangsung hingga 10 milyar tahun saja dan para ahli geologi membagi ke dalam sakala waktu yang lebih kecil yang disebut zaman (epoch). Pembagian selengkapnya mengenai skala waktu geologi ini dapat dilihat sebagai berikut.

F. Kelayakan Bumi sebagai Planet Kehidupan
Ada beberapa faktor yang menyebabkan planet bumi layak dijadikan planet kehidupan jika dibandingkan planet lainnya. Adapun kelebihan kondisi planet bumi sebagai berikut :

1. Memili Atmosfer
Atmosfer ini berfungsi melindungi bumi dari benda-benda angkasa seperti meteor. Jika tidak terdapat atamosfer permukaan bumi akan banyak terdapat kawah seperti pada permukaan bulan. Di atmosfer bumi juga banyak terdapat gas yang diperlukan bagi makhluk hidup seperti oksigen untuk manusia, hewan, karbondioksida untuk tumbuhan.

2. Memiliki Air
Lebih dari 70% air meliputi bumi. Keberadaan air ini justru menunjang setiap sendi kehidupan yang ada di bumi. hingga menjelang abad ke 20, kondisi bumi masih normal. Tinggi air laut masih memungkinkan pulau-pulau masih tetap ada tanpa takut tenggelam. Baru belakangan ini, ketika menusia semakin gencar melakjukan  perusakan terhadap alam, maka bumi bereaksi. Air lautpun perlahan-lahan naik dan mengancam kehidupan makhluknya. Maka harus kita syukuri dengan cara terus memelihara lingkungan.

3. Memiliki Tumbuhan
Tumbuhan yang hijau memungkinkan kehidupan berlangsung terus turun-temurun. Proses fotosintetis menjamin kehidupan makhluk lainnya,  hewan dan manusia bisa memanfaatkan tumbuhan di atas bumi.

4. Medmiliki Suhu Ideal
Akibat  jarak antara bumi dan matahari yang tidak terlalu jauh dan tidak terlalau dekat menyebabkan suhu di bumi sangat ideal untuk kehidupan. Berbeda dengan halnya planet merkurius yang sngat dekat sehingga memiliki suhu yang sangat panas.

5. Memiliki Rotasi 23 Jam 15 Menit
JIka rotasinya terlalu lama menyebabkan perbedaan siang dan malam menjadi lama sehingga perbedaan panas antara siang dan malam tidak terlalu ekstrim.

6. Memiliki Kemiringan Sumbu 23 Derajad
Bumi berevolusi mengelilingi matahari memiliki kemiringan 23 derajad menyebabkan pemanasan di kutub dan di daerah katulistiwa tidak ekstrim. Panas yang ekstrim antara kutub dan katulistiwa akan menimbulkan angin yang sangat kencang.

7. Memiliki Jalur Pegunungan
Pegunungan ini berfungsi sebagai penghalang angin yang diakibatkan perbedaan suhu antara daerah kutub dan daerah katulistiwa.

8. Sebagian Besar Wilayahnya Berupa Air
Hal ini dikarenakan makhluk hidup sangat memerlukan air untuk kelangsungan hidupnya.