BUMI (definisi, teori terbentuk, struktur, ukuran serta ayat)

Tugas 2

PENGANTAR GEOFISIKA

(BUMI)

                Nama      : Nirmayanti

                Nim         : 60400113049

                Kelas      : Fisika A

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2016

A. Pengrtian Bumi

Bumi adalah planet tempat tinggal seluruh makhluk hidup beserta isinya. Kira-kira 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang dikenal sebagai Pangea. Bumi adalah planet ketiga dari Matahari yang merupakan planet terpadat dan terbesar kelima dari delapan planet dalam Tata Surya. 

Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu, dan kehidupan muncul di permukaannya pada miliar tahun pertama. Bumi berinteraksi secara gravitasi dengan objek lainnya di luar angkasa, terutama Matahari dan Bulan. Ketika mengelilingi Matahari dalam satu orbit, Bumi berputar pada sumbunya sebanyak 366,26 kali, yang menciptakan 365,26 hari matahari atau satu tahun sideris. Pembentukan bumi

B. Teori-teori tentang proses terbentuknya bumi

1. Teori Kabut(Nebula)

Teori kabut (nebula) merupakan proses terbentuknya bumi yang dikemukakan oleh Immanuel Kant (1755) dan Piere De Laplace (1796). Dalam teori ini dikemukakan bahwa di jagat raya terdapat gas yang kemudian berkumpul menjadi kabut (nebula). Gaya tarik-menarik antar gas ini membentuk kumpulan kabut yang sangat besar dan berputar semakin cepat. Dalam proses perputaran yang sangat cepat ini, materi kabut bagian khatulistiwa terlempar memisah dan memadat (karena pendinginan). Bagian yang terlempar inilah yang kemudian menjadi planet-planet dalam tata surya.

2. Teori Planetisimal

Teori Planetisme merupakan teori terbentuknya bumi yang dikemukakan oleh Forest Ray Moulton bersama rekannya Thomas C.Chamberlain pada awal abad ke-20. Dalam teori ini mengemukakan bahwa matahari terdiri dari massa gas bermassa besar sekali, Pada suatu saat melintas bintang lain yang ukurannya hampir sama dengan matahari, bintang tersebut melintas begitu dekat sehingga hampir menjadi tabrakan. Karena dekatnya lintasan pengaruh gaya gravitasi antara dua bintang tersebut mengakibatkan tertariknya gas dan materi ringan pada bagian tepi.

3. Tori Pasang Surut Gas (Tidal)

Teori pasang Surut gas (Tidal) dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1918, yakni bahwa sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak pendek, sehingga menyebabkan terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat matahari itu masih berada dalam keadaan gas. Terjadinya pasang surut air laut yang kita kenal di Bumi, disebabkan karena kecilnya massa bulan dan jauhnya jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi). Tetapi, jika sebuah bintang yang bermassa hampir sama besar dengan matahari mendekat, maka akan terbentuk semacam gunung-gunung gelombang raksasa pada tubuh matahari, yang disebabkan oleh gaya tarik bintang tadi. 

4. Teori Bintang Kembar

Teori ini dikemukakan oleh seorang ahli Astronomi R.A Lyttleton. Menurut teori ini, galaksi berasal dari kombinasi bintang kembar. Salah satu bintang meledak sehingga banyak material yang terlempar. Karena bintang yang tidak meledak mempunyai gaya gravitasi yang masih kuat, maka sebaran pecahan ledakan bintang tersebut mengelilingi bintang yang tidak meledak itu. Bintang yang tidak meledak itu sekarang disebut dengan matahari, sedangkan pecahan bintang yang lain adalah planet-planet yang mengelilinginya.

5. Teori Big Bang

Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya. Putaran tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat. Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet bumi.

C. Bentuk dan Ukuran Bumi

1. Bentuk Bumi

Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi Bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis.

2. Ukuran Bumi

Jari-jari kutub : 6,371.0 km

Kepepatan : 6.378,1 km

Keliling khatulistiwa : 6.356,8 km

40.075,02 km (khatulistiwa)

40.007,86 km (meridian)

40.041,47 km (rata-rata) 

Luas permukaan : 510.072.000 km² 

148.940.000 km² daratan  (29,2 %)

361.132.000 km² perairan (70,8 %)

Volume : 1,0832073×1012 km3

Massa : 5,9736×1024 kg

Massa jenis rata-rata : 5,5153 g/cm3 

D. Struktur Penyusun Bumi

Secara umum bumi terdiri dari beberapa bagian lapisan yang berbeda, yaitu:

1. Kerak

Kerak bemi terdiri dari lempeng benua dan lempeng samudra.

• Lempeng benua berupa lapisan tipis tersusun dari batuan granitik dan merupakan lapisan pembentuk benua.

• Lempeng samudra berupa lapisan tipis tersusun dari batuan basaltik dan merupakan lapisan pembentuk dasar samudra.

Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak bumi adalah: Oksigen (46,6%), Silikon (27,7%), Aluminium (8,1%), Besi (5,0%), Kalsium (3,6%) Natrium (2,8%), Kalium (2,6%) dan Magnesium (2,1%). Unsur–unsur tersebut membentuk satu senyawa yang disebut dengan batuan.

2. Mantel

Merupakan lapisan yang berbeda di bawah kerak bumi dengan kedalaman kira-kira (40-2891) km, mempunyai temperatur sangat tinggi sampai 3.8000C.

3. Inti Bumi

Inti bumi (core) yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam  besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat  pada kedalaman 2900 – 5200 km.  Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.  Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas   besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.  inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km.  Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.

E. Ayat yang berhubungan dengan Bumi

QS. Thaahaa: 53

 Artinya: 

Yang telah menjadikan bagimu bumi sebagai hamparan dan Yang telah menjadikan bagimu di bumi itu jalan-ja]an, dan menurunkan dari langit air hujan. Maka Kami tumbuhkan dengan air hujan itu berjenis-jenis dari tumbuh-tumbuhan yang bermacam-macam.

DAFTAR PUSTAKA

Abul Hanif, Romy. 2012. Struktur penyusun bumi. http://romyabdulhanif.blogspot.co.id/2012/03/struktur-penyusun-bumi.html (28 maret 2016)

Anonim. 2013. Struktur Bumi Bentuk dan Ukuran Bumi. http://momentumsudutdanrotasibendategar.blogspot.co.id/2013/12/struktur-bumi-bentuk-dan-ukuran-bumi.html (28 maret 2016)

Anonim. 2014. Proses terbentuknya Bumi. http://www.softilmu.com/2014/01/sejarah-terbentuknya-bumi.html (27 maret 2016)

Sri Widayati. 2010. Pengertian Bumi beserta Struktur Lapisan Bumi. http://www.g-excess.com/pengertian-bumi-beserta-struktur-lapisan-bumi.html (23 maret 2016)

Vivie. 2013. Struktur Lapisan Bumi. https://fiflowers.wordpress.com/geofisika/struktur-lapisan-bumi/ (27 maret 2016)

Wikipedia. 2016. Bumi. https://id.wikipedia.org/wiki/Bumi  (23 maret 2016)

Wikipedia. 2016. Struktur Bumi. https://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_Bumi  (27 maret 2016)

GEOFISIKA (definisi, metode, cakupan, ayat)

PENGANTAR GEOFISIKA

Nirmayanti*

60400113049

Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar

 

A.      Pengertian Geofisika

Geofisika merupakan salah satu cabang dari geosains yang mempelajari tentang bumi  dengan mengunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Didalam geofisika mencakup meteorologi, elektrisitas atmosferis dan fisika ionosfer. Penelitian geofisika dilakukan untuk mengetahui keadaan dipermukaan bumi dengan menggunakan parameter-parameter yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Baik itu pengukuran diatas permukaan bumi maupun di bawah permukaan bumi. Dari pengukuran tersebut sehingga dapat diketahui kondisi di bawah permukaan bumi baik secara vertikal maupun secara horizontal.

Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti bumi dan fisika. Akar keilmuan geofisika berasal dari geologi. Geofisika dapat diartikan sebagai ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi.

Pada dasarnya terdapat empat akar bidang keilmuan yaitu kimia, fisika, geologi, dan biologi. Lihat gambar II.1

                                    Gambar II.1 Akar keilmuan

Geofisika merupakan ilmu geosains, dimana geosains menurut Bath terbagi atas 4 bagian yaitu geodesi , geografi, geologi, dan geofisika. Geofisika sendiri dibagi menjadi empat keilmuan yaitu meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrology.

Dalam geofisika terdapat yang namanya metode geofisika, metode geofisika tersebut dapat digunakan untuk mengetahui struktur-struktur bumi seperti pertambangan minyak, batu bara, emas dan lain-lain. Baik dalam skala kecil maupun skala besar.

B.       Metode Geofisika

Secara umum metode Fisika terbagi atas dua yaitu metode pasif dan metode aktif. Metode pasif adalah metode yang dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh medan magnet sedangkan metode aktif adalah metode yang dilakukan dengan memberikan medan gangguan ke bumi kemudian mengukur reaksi yang diberikan oleh bumi.

Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radioaktivitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.

Secara praktis metode Geofisika yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

1.    Metode Geolistrik

       Metode Geolistrik adalah metode geofisika yang digunakan untuk mengukur aliran listrik di dalam permukaan bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metoda geolistrik, antara lain : metode potensial diri, arus telluric, magnetoteluric, elektromagnetik, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan jenis) dan lain-lain.

2.    Metode Magnetik

       Metode magnetik adalah metoda eksplorasi geofisika yang mengukur medan magnet bumi di setiap titik yang ada di muka bumi. Penggunaan metode magnetik berdasarkan pada adanya anomali medan magnetik bumi yang diakibatkan oleh adanya perbedaan sifat kemagnetan dari berbagai macam batuan. Dalam kegiatan eksplorasi, survei magnetik dapat dilakukan di darat, laut maupun udara.

3.    Metode Gravitasi

       Metode Gravitasi adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang memenfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu mencari anomali gravity pada subsurface. Dimana metode gravitasi sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain.

       Parameter yang diukur pada metode gravitasi adalah Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda. Sifat- sifat yang terlibat dalam metode garafitasi adalh densitas.

4.    Metode Seismik

       Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’ seismik (palu, ledakan,dll). Pada dasarnya dalam metoda ini diberikan suatu gangguan berupa gelombang seismic pada suatu sistem dan kemudian gejala fisisnya diamati dengan menangkap gejala tersebut melalui receiver (geophone). Gelombang seismik merupakan gelombang mekanis yang terjadi di bumi baik yang disebabkan secara alami maupun buatan manusia.

       Parameter yang di ukur dalam metode seismik adalah Waktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik. Dimana sifat-sifat Fisika yang terlibat adalah Densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik

C.       Cakupan geofisika antara lain sebagai berikut:

1.    Berdasarkan sifat-sifat fisika bumi (geofisika) susunan interior bumi dapat diketahui. Sebagaimana yang diketahui bahwa bumi mempunyai sifat-sifat fisik seperti gaya tarik (gravitasi), kemagnetan, kelistrikan, merambatkan gelombang (seismik), dan sifat fisika lainnya.   

2.    Seismologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu seismos yang berarti getaran atau goncangan dan logos yang berarti ilmu pengetahuan. Orang Yunani menyebut gempa bumi dengan kata-kata seismos tes ges yang berarti Bumi bergoncang atau bergetar. Dengan demikian, secara sederhana pengertian seismologi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari gempa bumi. Tetapi karena perkembangan dari pengetahuan dan teknologi , seismologi telah tumbuh menjadi sangat luas dengan bertambahnya beberapa cabang lain maka pengertian dari seismologi adalah ilmu yang mempelajari gempa bumi dan getaran tanah lainnya.

3.    Vulcanology dan Geotermal:

a.       Vulcanology berasal dari bahasa latin yang terdiri dari dau kata, yaitu Vulcano yang artinya gunung api dan logos yang artinya ilmu. Jadi, pengertian dari Vulcanology adalah salah satu cabang ilmu bumi yang mempelajari gunung api atau gunung yang dibentuk oleh akumulasi material-material bahan erupsi dan atau lelehan yang keluar dari dalam bumi melalui suatu pipa (‘vent’).

b.      Geotermal adalah energy panas yang terbentuk secara alami dibawah permukaan bumi.

4.    Hidrology adalah ilmu yang mempelajari tentang air yang ada di bumi, kejadian, sirkulasi dan distribusi, sifat-sifat kimia dan fisika dan reaksinya dengan lingkungan, termasuk hubungannya dengan mahkluk hidup.

5.    Oceanografy adalah ilmu yang mempelajari tentang eksplorasi ilmiah mengenai samudra/laut dan sagala fenomena yang berkaitan dengan laut.

6.    Geomegnetisme atau matode geomagnet adalah salah satu cara yang digunakan untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan sifat memanfaatkan sifat kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan megnet batuan.

7.    Geodesi adalah studi tentang pengukuran bentuk dan ukuran bumi termasuk berat dan kepadatannya. Dalam prakteknya geodesi mengadakan pengamatan dan pengukuran secara teliti untuk menentukan posisi titik pada permukaan bumi untuk dipetakan (dibuat peta).

8.    Geodinamika berasal dari dua kata, yaitu Geo (bumi) dan Dinamika (tenaga kekuatan, selalu bergerak, berkembang dan dapat menyesuaikan diri secara memadai terhadap keadaan). Jadi, geodinamika adalah suatu keadaan dimana bumi dapat berinteraksi dengan keadaan diskitarnya sehingga mampuh menjaga keseimbangan, berhubungan dengan perubahan keadaan.

9.    Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh diluar angkasa.

D.    Ayat yang berhubungan dengan Geofisika

QS. Al-Baqarah: 22

Artinya:

            Dialah yang menjadikan bumi sebagai hamparan bagimu dan langit sebagai atap, dan dia menurunkan air hujan dari langit lalu Dia menghasilkan dengan hujan itu segala buah-buahan sebagai rezki untukmu; karena itu janganlah kamu mengadakan sekutu-sekutu bagi Allah^[30], padahal kamu mengetahui.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Definisi dan pengertian geofisika. http://didefinisipengertian.blogspot.co.id/2015/06/definisi-dan-pengertian-geofisika.html. (diakses: 16 maret 2016)

Anonim. 2013. Tugas-tugas pengantar Geofisika http://harterchandraburi.blogspot.co.id/2013/03/tugas-tugas-pengantar-geofisika-unhas.html (diakses: 19 maret 2016)

Saiful Huda. 2016. Metode Geofisika. https://geoful.wordpress.com/metode-geofisika/ (21 maret 2016)

Santoso, Djoko.2002. Pangantar Teknik Geofisika. Bandung: ITB

Wikipedia. 2016. Geofisika. https://id.wikipedia.org/wiki/Geofisika (diakses: 19 maret 2016)

Tugas 1

PENGANTAR GEOFISIKA

DISUSUN OLEH

                Nama      : Nirmayanti

                Nim         : 60400113049

                Kelas      : Fisika A

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2016