Bumi : Pengertian, Ciri, Struktur, Teori Terbentuk

A. PENGERTIAN BUMI

Bumi merupakan salah satu planet di dalam sistem tata surya. Planet bumi sering disebut juga dengan dunia atau planet biru, karena penampakannya jika dilihat dari teleskop berwarna biru. Bumi merupakan planet terpadat dan terbesar ke lima di dalam sistem tata surya kita. Di planet bumi inilah kita manusia serta makhluk hidup yang lain bertempat tinggal.

Bumi terbentuk sekitar 4, 54 miliar tahun yang lalu, dan pertama sekali muncul kehidupan di bumi pada miliar tahun awal. Bumi menjadi tempat tinggal bagi manusia dan makhluk hidup dikarenakan bumi memiliki struktur seperti biosfer (lapisan-lapisan bumi) dan lapisan ozon yang berguna mencegah sinar radiasi berbahaya dari sinar matahari bagi makhluk hidup. Bumi juga memiliki berbagai macam mineral yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk lainnya.

STRUKTUR DAN PROSES TERBENTUKNYA BUMI

Manusia dan makhluk hidup bertempat tinggal di bagian dalam bumi, sekitar 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak benua di bumi ini merupakan satu kesatuan daratan yang disebut dengan Pangea. Namun, sekitar 200 juta tahun yang lalu, Pangea ini terpecah menjadi beberapa bagian dan membentuk benua-benua. Hingga akhirnya, kerak benua tersebut jadi seperti sekarang ini.

Artikel Penunjang : Relief Permukaan Bumi 

Bentuk permukaan bumi berbeda-beda, yaitu ada pegunungan, perbukitan, daratan, lautan, danau, lembah, dan sebagainya. Bumi tidak diam, melainkan bergerak mengelilingi matahari (revolusi) dan berputar pada porosnya (rotasi). Inilah mengapa di bumi kita merasakan adanya kondisi siang dan malam.

B. PROSES TERBENTUKNYA BUMI

1. Teori Nebula (Teori Kabut)

Teori Nebula dikemukakan oleh dua orang ahli yang bernama Immanuel Kant (1755) dan Piere de Laplace (1796). Menurut mereka, bumi ini sebenarnya dulunya adalah gas di alam jagat raya. Gas-gas tersebut saling terjadi gaya Tarik menarik antara satu sama lain, sehingga bersatu membentuk kabut (nebula). Semakin lama, kabut yang terbentuk semakin membesar, dan kabut ini juga berputar dengan cepat. Akibat perputarannya yang cepat, maka bagian-bagian kabut itu ada yang terlempar dari bentuknya dan mengalami pendinginan sehingga memadat. Bagian yang memadat inilah yang kemudian menjadi planet dalam tata surya kita.

Sebelumnya, kabut yang terbentuk tadi mengalami pemadatan di pusat lingkaran, yang kemudian pusat tersebut menjadi matahari. Itulah mengapa terdapat gerakan revolusi dari planet-palent terhadap matahari.

TEORI NEBULA (KABUT)

2. Teori Planetesimal

Teori ini dikemukakan sekitar awal abad ke 20 oleh seorang ahli astronomi Amerika bernama Thomas Forest Ray Moulton bersama seorang temannya yang ahli geologi yang bernama Thomas C.Chamberlain. mereka berpendapat bahwa pada awalnya, matahari terdiri dari massa gas yang memiliki massa yang sangat besar. Pada suatu saat, melintas suatu massa yang besarnya hampir sama dengan matahari yang disebut bintang. Bintang tersebut melintas hampir berdekatan dengan matahari, terjadi gaya gravitasi yang mengakibatkan saling tarik menarik antar gas dan materi ringan ke bagian tepi.

Karena pengaruh gaya gravitasi, maka terlemparlah sebagian materi keluar dari permukaan matahari dan permukaan bintang. Materi-materi yang terlempar itu mulai menyusut dan membentuk gumpalan sehingga disebut dengan planetesimal. Planetesimal itu kemudian mendingin dan memadat sehingga terbentuklah planet-planet.

3. Teori Tidal (Pasang Surut Gas)

Teori ini menjelaskan bahwa bumi pada awalnya terbentuk akibat adanya bintang besar yang mendekati matahari dalam jarak dekat, sehingga menyebabkan pasang surut di tubuh matahari. Saat itu, matahari masih berbentuk gas. Bintang besar yang ukurannya hampir setara dengan matahari ini dapat menyebabkan terbentuknya gunung-gunung gelombang raksasa di matahari, yang diakibatkan karena adanya gaya tarik bintang tadi. Guung-gunung itu akan mencapai tinggi yang luar biasa dan akan membentuk lidah pijar yang besar yang ukurannya menjulur dari massa matahari dan merentang ke arah bintang besar itu.

Dalam lidah pijar tersebut, akan terjadi perapatan gas-gas sehingga kolom-kolom ini akan pecah dan terbentuklah planet-planet. Sedangkan bintang besar yang mendekati matahari tadi lama kelamaan akan menjauh dan akan hilang pengaruhnya terhadap planet yang sudah terbentuk. Planet yang sudah terbentuk kemudian mengalamai pendinginan.

Teori pasang surut gas ini dikemukakan oleh dua orang ahli yang bernama James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1918.

TEORI TIDAL (PASANG SURUT GAS)

4. Teori Bintang Kembar

Menurut teori ini, bumi terbentuk pada awalnya karena adanya dua bintang kembar, yang salah satunya meledak sehingga menyebabkan banyak material terlempar. Karena bintang yang tidak meledak tadi memiliki gaya gravitasi yang kuat, maka pecahan-pecahan tadi akan mengelilingi planet yang tidak meledak. Planet yang tidak meledak itu dikenal dengan matahari, sedangkan pecahan-pecahan dari planet yang meledak dikenal dengan planet-planet. Teori ini dikemukakan oleh R.A.Lyttleton.

TEORI BINTANG KEMBAR

5. Teori Big Bang

Teori Big Bang berpendapat jika bumi ini sudah mulai terbentuk sekitar puluhan milyar tahun yanglalu oleh suatu perputaran gumpalan kabut raksasa yang ebrputar pada porosnya. Putaran ini memungkinkan terlemparnya gumpalan-gumpalan kecil keluar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa. Suatu waktu, gumpalan tersebut meledak secar ahebat di angkasa dan terbentuklah galaksi dan nebula-nebula. Selama bermilyar tahun, nebula itu membeku dan kemudian membentuk galaksi bima sakti. Gumpalan-gumpalan yang terlempar tadi akan mengalamai pendinginan sehingga terbentuklah planet-planet.

Pada awal terbentuknya, bumi masih merupakan planet homogeny yang belum memiliki struktur seperti sekarang ini. Terjadinya diferensiasi yang mengakibatkan material besi yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang lebih ringan akan bergerak ke permukaan, lalu terbentuklah lima lapisan bumi seperti sekarang.

TEORI BIG BANG

C. STRUKTUR LAPISAN BUMI

Latar belakang dari adanya penngelompokan sturktur bumi adalah karena pada awal terbentuknya, bumi membutuhkan milyaran tahun untuk mengalami proses pendinginan. Bagian-bagian luar bumi yang menerima pendinginan pertama sekali akan memadat, berbeda halnya dengan bagian dalam bumi yang masih panas. Maka pada saat proses pendinginan itulah terjadi pemisahan zat-zat fisik dan kimia bumi. Pemisahan itu menuruti perbedaan sifat antar zat-zat itu. Berikut adalah struktur bumi menurut ahli, yaitu :

STRUKTUR LAPISAN BUMI

1. Kerak Bumi (Crush)

Kerak bumi merupakan bagian terluar bumi dan menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Ketebalan lapisan ini mencapai 70 kmdan terdiri dari batuan dan masam. Lapisan dibawahnya hingga 100 km disebut dengan litosfer.

Kerak bumi bukan lapisan yang utuh, melainkan terpecah menjadi tujuh lempeng besar dan ratusan lempeng kecil. Tujuh lempeng besar itu adalah lempeng samudera pasifik, lempeng hindia-australia, lempeng Eurasia, lempeng afrika, lempeng amerika selatan, lempeng amerika utara, dan lempeng antartika.

2. Mantel Bumi

Lapisan ini juga dikenal dengan astenosfer yang memiliki ketebalan mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Mantel bumi terdiri dari campuran berbagai bahan yang memiliki bentuk cair, padat, dan gas. Disebut dengan mantel bumi karena lapisan ini menyelimuti lapisan inti bumi.

Lapisan mantel bumi terdiri dari dua lapisan, yang pertama mantel atas yang memiliki sifat plastis hingga semiplastis dengan kedalaman sampai 400 km, sedangkan mantel bawah memiliki sifat padat dengan kedalaman mencapai 2.900 km.

3. Inti Bumi

Inti bumi memiliki kandungan berupa besi 90% dan nikel 8% serta material tambahan lainnya sebanyak 2%. Lapisan inti bumi terbagi menjadi dua, yaitu :

• Inti Luar, yang memiliki ketebalan mencapai 2.000 km dan terdiri dari kandungan besi cair yang memiliki suhu sekitar 2.200 celcius.
• Inti Dalam, merupakan pusat bumi berbentuk seperti bola dengan diameter mecapai 2.700 km. inti dalam tersusun atas besi dan nikel dengan suhu 4.500 celcius.

Berdasarkan penelitian, karakteristik lapisan bumi paling dalam memiliki sifat pejal dan keras yang diselubungi lapisan cair yang kental.

Berdasarkan susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yaitu :

• Bagian padat (litosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan
• Bagian cair (hidrosfer) yang terdiri dari berbagai macam ekosistem perairan seperti laut, danau, dan sungai
• Bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi
• Bagian yang ditempati oleh makhluk hidup (biosfer)

D. PERKEMBANGAN BUMI DARI MASA KE MASA

1. Teori Kontraksi

Teori ini dikemukakan oleh James Dana dan Elia de Baumant, mereka berpendapat bahwa bumi mengalami pengerutan karena mengalami pendinginan di bagian dalam bumi akibat konduksi panas, sehingga permukaan bumi menjadi tidak rata.

2. Teori Descartess dan Sues

Dalam teori ini dijelaskan bahwasanya ketika bumi mengalami pendinginan, maka terjadilah proses pengerutan dan kemudian semakin menyusut. Kerutan-kerutan itulah sebagai pegunungan.

3. Teori Geosinklin

Teori geosinklin mengemukakan bahwa daerah sempit pada kerak bumi mengalami depresi selama beberapa waktu sehingga terendapkan secara ekstrim sedimen yang tebal. Proses pengendapan ini menyebabkan penurunan pada dasar cekungan. Endapan sedimen yang tebal dianggap berasal dari sedimen akibat proses orogenesa yang membentuk sedimen pegunungan lipatan dan selama proses inilah endapan sedimen akan mengalami metamorfosa.

4. Hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift)

Pada tahun 1912, ahli dari jerman bernama Alfred Wegener mengemukakan konsep ini dalam bukunya yang berjudul “The Origin of Continents and Oceans”. Konsep ini menjelaskan bahwa bumi ini awalnya berbentuk pangea (satu daratan) yang dikelilingi oleh lautan (Panthalasa). Selanjutnya, pangea menjadi pecah sehingga terbentuk benua-benua. Kemudian, benua-benua ini bergerak dan menempati tempat seperti sekarang ini.

E. CIRI CIRI BUMI SEBAGAI PLANET

• Mempunyai nama planet bumi atau planet biru
• Memiliki kala rotasi 23,9 jam
• Memiliki kala revolusi 365,3 hari
• Terdiri dari atmosfer N2, O2, argon, CO2, lapisan ozon, dan gas-gas lainnya
• Memiliki 1 satelit alami yaitu bulan
• Jarak dari matahari berkisar 150 juta km
• Memiliki diameter 12,756 km
• Warna planet biru kehijauan
• Tidak memiliki cincin planet

Artikel Penunjang : Planet : Pengertian, Struktur, Jenis

F. ROTASI DAN REVOLUSI BUMI

1. Rotasi Bumi

Rotasi bumi ialah suatu proses perputaran yang dilakukan oleh bumi yang berputar pada porosnya. Bumi berputar ke arah timur, atau jika dilihat dari sebelah utara, akan Nampak seperti perputar melawan arah jarum jam.

Waktu yang dibutuhkan untu bumi sehingga lengkap berputar pada porosnya jika dihubungkan dengan bintang ialah 23 jam 56 menit 4091 detik. Hal ini berbeda dengan waktu yang dibutuhkan jika dikaitkan dengan matahari, yaitu 24 jam. Oleh karena itu, perputaran bumi ini akan terus melambat sepanjang tahun, karena pengaruh gaya gravitasi bulan. Akibat adanya proses rotasi inilah, bagian-bagian bumi dapat mengalami siang dan malam.

ROTASI DAN REVOLUSI BUMI

2. Revolusi Bumi

Revolusi bumi ialah suatu proses pergerakan oleh bumi untuk mengelilingi matahari. Waktu yang dibutuhkan oleh bumi untuk mengelilingi matahari dalam orbitnya ialah 365¼ hari. Waktu itu disebut juga dengan kala revolusi bumi. Revolusi bumi terjadi karena adanya tarik menarik antara gaya gravitasi matahari dengan gaya gravitasi bumi.

Keadaan revolusi bumi ini menyebabkan beberapa gejala alam yang bisa dirasakan setiap tahunnya, yaitu perbedaan lama antara siang dan malam antar daerah, gerak semu tahunan matahari, perubahan musim, perubahan penampakan rasi bintang, dan kalender masehi. Saat bumi berevolusi, proses rotasi bumi tidak selalu tegaklurus terhadap bidang ekliptika, melainkan akan berosilasi dengan kemiringan yang membentuk sudut hingga 23,50 derajat terhadap matahari. Sudut ini dapat diukur dari garis imajiner yang membelah kutub utara dan kutub selatan yang disebut dengan garis khatulistiwa. 

3. Hubungan antara Rotasi dan Revolusi

Sudah dijelaskan di atas bahwa kala revolusi bumi ialah 365¼ hari, sedangkan kala rotasi bumi ialah 23 jam 56 menit 4091 detik. Hal ini menyebabkan tidak samanya antara gerakan revolusi dengan gerakan rotasi. Akibatnya, terjadilah tahun kabisat, yaitu tahun yang hanya memiliki jumlah hari sebanyak 365 hari. Tahun kabisat akan berulang setiap 4 tahun sekali.

G. ORBIT BUMI

Orbit bumi ialah bentuk lintasan yang dilalui oleh planet bumi dalam prosesnya untuk mengelilingi matahari (revolusi). Di dalam ilmu fisika, orbit merupakan jalan yang dilalui oleh objek, di sekitar objek lainnya, di dalam pengaruh dari gaya tertentu. Orbit bumi pertama sekali diteliti oleh seorang ilmuwan fisika bernama Johannes Keppler. Ia menemukan bahwasanya orbit atau lintasan planet bumi dalam revolusi ialah berbentuk elips, bukan lingkaran atau episiklus seperti yang telah dipercaya sebelumnya.  Keppler merumuskan penemuan ini ke dalam perhitungannya dalam hukum Keppler tentang gerak planet.

Mengapa Keppler berpandangan demikian? Hal ini dapat dijelaskan karena dalam kasus orbit bumi, yang ditarik berdasarkan hukum gravitasi universal Newton,mengungkapkan besarnya gaya gravitasi yang ebkerja pada dua titik massa sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Arah gaya gravitasi yang bekerja pada kedu aobjek tersebut ialah menuju ke titik pusat massa sistem total. Dalam kasus tata surya, massa matahari mendominasi total massa tata surya, sehingga raah gravitasi yang bekerja pada planet termasuk bumi cenderung untuk menuju ke pusat massa matahari. Jadi, dapat disimpulkan bahwa medan gravitasi matahari berbentuk bola/spherical yang arahnya menuju ke pusat massa tata surya, dengan kuat medan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya dari pusat massa tata surya.

H. KEHIDUPAN DI BUMI

Sampai sekarang, bumi masih menjadi satu-satunya planet yang memiliki kehidupan makhluk hidup di dalamnya. Menurut hasil penelitian, kehidupan di bumi sudah ada sejak 3,7 miliar tahun yang lalu. Sebenarnya ada banyak teori-teori yang mengemukakan tentang asal-usul pertama kehidupan di bumi. Akan tetapi, semua teori tersebut dibangun atas dasar hipotesis berikut ini :

• Kondisi bumi yang primitive mungkin lebih mendukung adanya reaksi-reaksi kimia yang menyintesiskan sebagian asam amino dan senyawa organic lainnya dari precursor non organic
• Fosfolipid kemudian membentuk lipid bilayer, struktur dasar dari membrane sel.

Secara ringkas, kehidupan muncul sekitar 2,5-3 milyar tahun yang lalu. Kehidupan muncul  bukan dari tanah yang tiba-tiba tertiup udara dan bernafas, namun kehidupan muncul pertama sekali dari laut.  Karena kondisi bumi yang masih primitive pada saat itu yang tidak mendukung, semua kehidupan, di permukaan darat akan habis tersiksa oleh sengatan matahari yang dahsyat dan udara yang tipis akan kandungan oksigen.  Sehingga pada waktu itu laut berfungsi sebagai tabir surya di masa awal mula kehidupan.  Panas bumi dan cahaya matahari lah yang memegang peranan penting dalam pembentukan reaksi kimia yang menghasilkan organisme hidup perdana. Bahan awal pembentukan makhluk hidup adalah asam amino, dan reaksi yang mengaktifkan terbentuknya organisme purba ini akhirnya membuatnya mengembangkan kemampuan menyerap energi dan berkembang biak.

Artikel Penunjang : Klasifikasi Makhluk Hidup

KEHIDUPAN DI BUMI

Bakteri yang menjadi nenek moyang seluruh kehidupan di bumi memanfaatkan energi cahaya matahari.  Mereka berwarna ungu, dan berkembang biak, menyebar dan memenuhi seluruh lautan.  Hanya sebagian cahaya matahari yang dipakai oleh bakteri primitif ini, sisanya masuk ke laut yang lebih dalam.  Bakteri yang berkembang berikutnya memanfaatkan cahaya yang masih tersisa, sehingga membuat mereka menjadi warna hijau.  Mereka dikenal Cynobacteria, mikroba hijau inilah yang kemudian menjadi nenek moyang seluruh spesies tumbuhan.

Bakteri di atas memiliki kemampuan yang tidak dimiliki makhluk lain, yaitu fotosintesis.  Dengan memanfaatkan kemampuan tersebut, mereka memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen.  Hidrogen dipakai untuk bereaksi dengan karbondioksida menjadi gula, dan oksigen dilepaskan ke udara, mengisi atmosfir, dan akhirnya bereaksi membentuk ozon.  Ozon inilah yang menjadikan atmosfir bumi mampu menyaring sinar UV matahari.  Kemudian, sisa oksigen yang berlimpah digunakan dalam proses pernapasan tumbuhan, dan dengan kondisi yang ramah kehidupan ini, makhluk lain yang memanfaatkan oksigen untuk mencerna makanan ikut mengalami ledakan populasi dan berevolusi.

Karena proses-proses itulah, sampai sekarang terus berkembang kehidupan di bumi. Kehidupan di bumi mengalamai keanekaragaman, sehingga menjadikan bumi sampai sekarang masih menjadi planet tempat tinggal seluruh makhluk hidup. Para ahli sampai sekarang masih mencari keberadaan planet lain yang kemungkinan untuk ditinggali besar, namun hasilnya masih belum menuaikan hasil.