Katika kita membuka telur ayam rebus maka terdapat lapisan-lapisan seperti cangkang, bagian putih hingga kuning telur.
Apakah bumi kita juga terdiri dari lapisan-lapisan seperti itu?
Dan kenapa bagian permukaan bumi tidak rata, jika kita perhatikan gunung-gunung seolah-olah berbaris rapi.
Struktur Bumi
Struktur Bumi terdiri dari lapisan-lapisan, jika diurutkan dari yang terdalam lapisan Bumi terdiri dari:
- Inti Bumi
- inti dalam
- inti luar
- Mantel Bumi
- Kerak Bumi
Inti Bumi merupakan lapisan terdalam dan menjadi pusat dari massa Bumi. Inti Bumi memiliki suhu yang sangat tinggi, mendekati suhu permukaan matahari. Inti bagian dalam Bumi berupa material padat, sedangkan inti bagian luarnya berupa cairan. Pada inti Bumi banyak mengandung logam besi dan nikel.
Mantel Bumi merupakan lapisan yang paling besar dari lapisan lainnya dan membungkus inti Bumi. Lapisan ini terdiri dari batuan silikat. Mantel Bumi dibagi menjadi tiga bagian yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.
- Litosfer merupakan bagian atas mantel yang bersifat padat, bagian atas mantel ini membentuk satu kesatuan dengan bagian kerak Bumi yang disebut lempeng litosfer.
- Astenosfer merupakan lapisan bawah yang sangat kental tersusun dari batuan yang melelah sehingga bersifat plastis. Banyak mengandung silsilium, aluminium, dan magnesium, berwujud cairan magma.
- Mesosfer merupakan lapisan terbesar dari mantel Bumi, lebih kaku dibandingkan astenosfer.
Kerak Bumi merupakan lapisan terluar Bumi yang membentuk kerak samudera dan kerak benua. Lapisan ini merupakan lapisan yang terdiri dari tanah dan batuan.
Secara umum Bumi terdiri atas tiga komponen utama, yaitu:
- komponen gas yang disebut atmosfer.
- komponen padatan yang disebut litosfer.
- komponen air yang disebut hidrosfer.
Selain tiga komponen utama tersebut ada juga bagian es yang disebut kriosfer dan bagian tempat berlangsungnya kehidupan yang disebut biosfer.
Atmosfer Bumi
Lapisan atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti Bumi.
Gas-gas penyusun atmosfer diantaranya adalah nitrogen (78%), Oksigen (21%), dan gas-gas lainnya (1%) seperti Argon, Karbon dioksida, Kripton, Neon, Xenon, Hidrogen, Helium, dan ozon.
Atmosfer Bumi dibagi menjadi lima lapisan yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.
- Troposfer
Lapisan yang paling dekat dengan makhluk hidup di Bumi, paling tipis ketebalannya dibandingkan lapisan atmosfer lainnya. Ketebalan troposfer di daerah kutub sekitar 8 km sedangkan di daerah equator dapat mencapai 16 km. Temperatur pada troposfer akan semakin rendah seiring dengan kenaikan ketinggian. Pada lapisan troposfer terjadi peristiwa cuaca seperti angin, hujan, awan, halilintar. Batas antara lapisan troposfer dan stratosfer disebut tropopause, pada tropopause aktivitas udara secara konveksi terhenti dan temperatur relatif konstan.
- Stratosfer
Lapisan stratosfer berada pada ketinggian antara 10-50 km dari permukaan air laut, tidak ada aktivitas cuaca. Perbedaan ketinggian pada lapisan ini akan menyebabkan perbedaan temperatur, pada katinggian 50 km di daerah stratopause suhunya mencapai 5°C. Pada lapisan ini terdapat lapisan ozon yang berperan melindungi troposfer dan permukaan Bumi dari radiasi sinar ultraviolet berlebihan.
- Mesosfer
Lapisan mesosfer berada pada ketinggian antara 60 - 80 km dari permukaan air laut. Mesosfer merupakan lapisan pelindung Bumi dari benda-benda luar angkasa, kebanyakan meteor akan habis terbakar pada lapisan ini. Semakin tinggi ketinggian suhunya semakin rendah, kisaran suhunya antara -50 hingga -70°C. Lapisan antara mesosfer dan termosfer disebut lapisan mesopause.
- Termosfer
Lapisan termosfer disebut juga lapisan ionosfer karena sebagai tempat terjadinya ionisasi dari gas-gas yang dilakukan oleh sinar matahari menjadi bentuk atomik. Lapisan ionosfer berperan sebagai pemantul gelombang elektromagnetik yang memantulkan gelombang radio. Suhu pada lapisan ini sangat panas semakin tinggi temperaturnya semakin naik, pada puncak lapisan termosfer suhunya mencapai 1000°C.
- Eksosfer
Lapisan eksosfer merupakan lapisan tertinggi dari lapisan atmosfer, berada pada ketinggian lebih dari 800 km. Gaya gravitasi sangat kecil dan memiliki kandungan gas-gas atmosfer yang sangat rendah. Satelit buatan pada umumnya mengorbit Bumi pada lapisan ini.
Tekanan Udara
Tekanan udara di Bumi besarnya berbanding terbalik dengan dengan ketinggian suatu tempat. Semakin tinggi suatu tempat maka nilai tekanan udaranya semakin rendah. Semakin rendah suatu posisi sutau tempat di Bumi maka udara semakin padat akibat pengaruh gaya gravitasi bumi.
Lapisan Ozon
Lapisan ozon terdapat pada stratosfer, pada ketinggian 18 - 54 km. Lapisan ozon berperan dalam menyerap sebagian besar ultraviolet yang ada dalam atmosfer. Konsentrasi ozon di atmosfer dipengaruhi oleh gas ChloroFlouroCarbon (CFC) yang dapat memecah ozon. Gas CFC berasal dari pendingin lemari es, AC, dan parfum.
Litosfer
Secara etimologi, litosfer berasal dari bahasa Yunani yakni dari kata lithos yang berarti batu dan sphere (sphaira) yang berarti bulatan. Oleh karena itu, litosfer artinya adalah lapisan batuan yang membentuk kulit bumi, atau juga diartikan sebagai pembentuk muka bumi yang terdiri dari batuan dan mineral.
Litosfer terdiri atas beberapa lempeng keras. Lempeng ini bergeser dan bergerak di atas lapisan yang lebih lunak, yang disebut astenosfer. Dua teori yang perlu diketahui dalam proses pembentukan permukaan Bumi yaitu teori tektonik lempeng dan teori gempa bumi dan gunung berapi.
1) Teori Tektonik Lempeng
Teori tektonik lempeng dikembangkan pada tahun 1960, Berdasarkan teori ini, kerak Bumi dan bagian atas mantel Bumi terbagi menjadi beberapa bagian yang disebut lempeng. Lempeng tersusun atas kerak Bumi dan bagian atas mantel Bumi.
- Litosfer memiliki sifat dingin dan kaku
- Astenosfer memliki sifat plastis
Ketika lempeng bergerak, akan terjadi interaksi antar lempeng. Lempeng dapat bergerak saling menjauh dan memisah atau saling mendekat hingga terjadi tubrukan antar lempeng.
Apabila dua lempeng bergerak saling menjauh, lempeng tersebut bersifat (divergent). Pergerakan divergent akan mengakibatkan peristiwa patahan/retakan, patahan yang terbesar di dunia adalah patahan San Andreas Amerika Serikat yang panjangnya 1.300 km. Contoh lempeng yang bergerak saling menjauh diantaranya adalah :
- Lempeng Indo-Australia - Lempeng Antartika
- Lempeng Amerika Utara - Lempeng Eurasia
Apabila dua lempeng bergerak saling mendekat, pergerakan lempeng tersebut bersifat (convergent). Pergerakan convergent akan mengakibatkan tabrakan antar lempeng berupa fenomena tabrakan antar benua dan subduksi. Subduksi adalah hasil tabrakan antar lempeng samudera dan lempeng benua yang mengakibatkan lempeng samudera menyelusup ke bawah lempeng benua. Salah satu akibatnya terbentuk palung laut. Beberapa lempeng yang bergerak secara konvergen antara lain lempeng Filipina, lempeng Indo-Australia - Lempeng Eurasia.
Penyebab terjadinya pergerakan lempeng disebabkan karena adanya perpindahan panas dari inti Bumi ke lapisan mantel Bumi secara konveksi. Material mantel Bumi bagian bawah akan bergerak naik dari dasar ke permukaan mantel, sebagai akibat efek pemanasan dari inti Bumi. Saat berada di permukaan mantel, material tersebut akan mengalami penurunan suhu. Sehingga massa jenis material tersebut akan bertambah, akibatnya material tersebut akan turun ke dasar mantel dan mendapatkan panas dari inti Bumi kembali.
Teori tektonik lempeng dikembangkan dari teori Continental drift dan Seafloor spreading.
Continental Drift
Teori continental drift diajukan oleh ahli meteorologi Jerman, Alfred Wegener. Teori ini menyatakan bahwa pada zaman dahulu semua benua di Bumi menyatu membentuk sebuah daratan yang sangat luas (Pangeae). Sekitar 200 juta tahun lalu benua terpisah dan bergerak secara perlahan.
Pendukung teori continental drift
- Ditemukannya fosil Mesosaurus di Amerika Selatan dan di Afrika. Mesosaurus adalah hewan jenis reptil yang hidup di darat dan air tawar. Wegener berpendapat bahwa Mesosaurus hidup di benua tersebut saat benua masih menyatu.
- Struktur bebatuan di Amerika Selatan memiliki kesamaan dengan bebatuan Afrika dan Struktur bebatuan pegunungan Appalachian di Amerika Serikat memiliki kesamaan dengan bebatuan Greenland dan Eropa barat. Jika benua pernah menyatu, bebatuan yang menyusun benua tersebut akan memiliki kesamaan.
Teori continental drift ditolak oleh para ahli pada saat itu, karena tidak dapat menjelaskan bagaimana benua terpisah dan bergerak menjauh.
Seafloor Spreading
Teori seafloor spreading diajukan awal tahun 1960 oleh Harry Hess ilmuwan Princeton University. Teori ini menjelaskan bahwa di bawah kerak Bumi tersusun atas material yang panas sehingga memiliki massa jenis yang rendah. Akibatnya material tersebut naik ke punggung kerak samudra dan bergerak ke samping bersama dasar kerak samudra.
Bagian dasar kerak samudra yang menjauh dari punggung kerak samudra akan membentuk sebuah patahan. Sehingga patahan akan diisi oleh magma, kemudian magma yang ada di permukaan akan mendingin membentuk kerak baru.
Teori ini mampu menjelaskan terbentuknya lembah maupun gunung bawah laut. Teori ini didukung dengan penelitian yang menunjukkan usia batuan pada punggung kerak samudera lebih tua dibandingkan usia batuan pada dasar kerak.
2) Gempa Bumi dan Gunung Berapi
Gempa Bumi merupakan fenomena guncangan yang terjadi pada permukaan bumi. Guncangan tersebut merupakan gelombang seismik yang disebabkan karena adanya pelepasan energi, dapat berasal dari aktivitas gunung berapi atau pergerakan lempeng bumi.
- Gempa bumi tektonik adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas dua atau lebih lempeng bumi yang berdempetan.
- Gempa bumi vulkanis adalah gempa yang disebabkan karena aktivitas gunung berapi.
Ilmu yang mempelajari tentang gempa bumi disebut seismologi. Alat yang digunakan untuk mencatat data gelombang seismik adalah seismograf.
Grafik hasil pencatatan seismograf disebut seismogram. Ketinggian garis pada kertas menggambarkan besarnya energi yang dilepaskan saat gempa, dikenal sebagai magnitude. Ilmuwan yang mengkaji gempa bumi disebut ahli seismologi.
Titik kedalaman bumi yang menjadi pusat gempa bumi disebut hiposentrum. Sedangkan titik yang ada di permukaan bumi di atas hiposentrum disebut episentrum.
Gelombang seismik muncul dari hiposentrum merambat ke segala arah. Gelombang seismik yang merambat dibedakan menjadi gelombang primer dan sekunder. Gelombang primer lebih cepat dibandingkan gelombang sekunder. Adanya perbedaan waktu datangnya gelombang primer dan sekunder menyebabkan adanya jarak yang digambarkan untuk kedua gelombang tersebut pada seismograf. Perbedaan waktu datangnya kedua gelombang tersebut inilah yang dijadikan sebagai acuan letak episentrum.
Gelombang primer termasuk gelombang longitudinal, bergetar searah dengan arah rambat gelombang seismik. Sedangkan Gelombang sekunder termasuk gelombang transversal, dengan arah rambat tegak lurus terahadap arah rambat gelombang seismik, sehingga dapat merusak bangunan atau benda yang dilaluinya.
Ketika episentrum berada di laut dapat menimbulkan gelombang air laut yang diteruskan ke segala arah. Gelombang air laut yang disebabkan oleh gempa di dasar laut dapat menimbulkan tsunami.
Gunung berapi terbentuk karena tabrakan dua lempeng. Ketika sebuah lempeng menekuk di bawah lempeng lainnya, maka batuan pada lempeng yang menekuk akan melebur menjadi magma. Magma tersebut akan naik menuju permukaan karena perbedaan massa jenis dan menciptakan gunung berapi.
Indonesia berada di jalur pertemuan lempeng Eurasia dan Indo-Australia. Sehingga dari bagian barat hingga timur membentuk barisan gunung api yang merupakan bagian dari rangkaian pegunungan cincin api pasifik (ring of fire). Hampir 90% pusat gempa berada di sepanjang cincin api pasifik.
Gunung api aktif adalah Gunung api yang memiliki aktivitas vulkanik yang tinggi dan meletus dalam jangka waktu yang pendek. Contoh: gunung merapi.
Gunung api dorman adalah gunung api yang tidak terdapat aktivitas vulkaniknya dalam waktu yang lama, namun dapat meletus sewatku-waktu. Contoh: gunung sinabung.
Erupsi adalah keluarnya magma dan material lainnya dari dalam bumi oleh letusan gunung berapi. Erupsi disebabkan oleh tekanan gas yang kuat dari dalam Bumi yang terus-menerus mendorong magma.
Material yang dikeluarkan:
- Material padatan: batuan dan mineral dari dalam bumi
- Lava
- Lahar: lava yang telah bercampur dengan batuan, air, dan material lainnya.
- Gas: Hidrogen Sulfida (H₂S), Sulfur dioksida (SO₂), dan Nitrogen dioksida (NO₂).
Tanda-tanda alam gunung akan meletus:
- Suhu yang terus meningkat di sekitar gunung, Menyebabkan sumber air menjadi hangat atau kering, tanaman menjadi layu
- Timbul suara gemuruh
- Terjadi gempa kecil secara terus-menerus
- Perilaku hewan yang berubah seperti bermigrasi turun.
No comments:
Post a Comment