Selasa, 01 April 2014

Tugas 2 Alam Semesta





ALAM SEMESTA

TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA

Beberapa teori terbentuknya alam semesta :
1. Teori Nebulae atau Teori Kabut.
Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.

2. Teori Planetisimal
Teori Planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin (1843-1928) dan Forest R. Moulton pada tahun (1878-1952) seorang astronom. Disebut Planetisimal yang berarti planet kecil karena planet terbentuk dari benda padat yang memang telah ada. Matahari telah ada sebagai salah satu dari bintang-bintang yang banyak, pada satu waktu ada sebuah bintang yang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu jauh, akibatnya terjadi pasang naik antara bintang tadi dan matahari. Pada waktu bintang itu menjauh sebagian massa matahari itu jatuh kembali kepermukaan matahari dan sebagian lain berhamburan disekeliling matahari, maka inilah yang disebut dengan planetisimal yang kenal menjadi planet-planet yang eredar pada orbitnya dan mengelilingi matahari.

3. Teori Pasang Surut
Sir james Jeans (1877-1946) dan Harrold Jeffreys (1891) keduanay dari Inggris, teorii inii hampir sama dengan teorri planet desimal. Setelah bintabng itu beerlalu dengan gaya tarik bintang yang besar padda permukaan matahari terjadi proses pasang surut, seperti peristiwa pasang surutnya air laut di bumi kaibat daya tarik bulan. Bagian masa matahari itu membentuk cerutu yang menjorik ke arah bintang. Bersamaan dengan semakin menjauhnya bintang itu, mengakibatkan cerutu itu terputus-putus membentuk gumpalan gas disekitar matahari dengann ukuran yang berbeda-beda, gumpalan itu membeku dan kemudian membentuk planet-planet. Teori ini menjelaskan mengapa planet-planet dibagian tengah seperti Yupiter, Saturnus, Uranus dan neptunus merupakan planet-planet raksasa sedangkan dibagian ujungnya merupakan planet-planet kecil. Kelahiran planet-planet itu karena pecahan gas adari matahari yang berbentuk cerutu, maka besar planet-planet tersebut berbeda-beda antara yang terdekat dan yang terjauh dan besar dibagian tengahnya.

4. Hipotesis Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

5. Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory)
Orang yang dipercaya sebagai pencipta teori ini adalah George Lemaitre (1920 an ) seorang ahli astronomi dari Belgia. Ia menyatakan bahwa kira-kira 15 milyar tahun yang lalu semua materi di angkasa menyatu dan memadat (terkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya massa ynag mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat, kemudian partikel-partikel dari zat itu bertaburan ke semua arah dan membentuk alam semesta. Menurut teori tersebut, alam semesta ini telah diciptakan kira-kira 10 hingga 20 milyar tahun yang lalu. Ia terbentuk dari ledakan-ledakan kosmikyang bertaburan ke seluruh arah di alam makrokosmos. Teori Big Bang ini kemudian diperjelas dengan ditemukannya bahwa alam semesta i ni mengembang seolah-olah melarikan diri dari kita dengan kecepatan yang sangat tinggi. Teori ini dikemukakan oleh Edwin Hubble seorang ahli astronomi di Observatorium Mount Wilson. Menurutnya, bahwa galaksi yang telah diamati sebenarnya menjauhi kita dan menjauhi yang lain dengan kecepatan samapi beberapa ribu km per detik.

6. Teori Awan Kabut
Dikemukan oleh Carl Von Weeizsaker (1940) dan disempurnakan oleh Gerard P Kuiper (1950). Tata surya terbentuk oloeh gumpalan awan gas dan debu. Gumpalan awan itu mengalami pemampatan, pada proses pemampatan itu partikel-partikel debu tertarik pada bagian pusat awan membentuk gumpalan bola dan mulai berpilin kemudian membentuk cakram yang tebal di bagian tengah dan tipis di bagian tepinya. Partikel-partikel di bagian tengah cakram itu saling menekan dan menimbulkan panas dan berpijar, bagian inilah yang kemudian menjadi matahari, sementara bagian yang luar berputar sangat cepat kemudian menjadi gumpalan yang lebih kecil, gumpalan kecil ini berpilin pula dan membeku kemudian menjadi planet-planet.

7. Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory)
Teori ini pertama kali pada tahun 1948 yang diusulakan oleh H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge. Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak ada akhirnya. Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara terus menerus datang membentuk atom-atom hedrogen dalam angkasa yang membentuk galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya. Teori keadaan tetap ini berlawanan sekali dengan teori big bang. Dalam teori ini, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori tetap, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasadi antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hedrogen. Yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi. 

TATA SURYA

Tata Surya adalah kumpulan benda-benda langit yang terdiri dari sebuah bintang besar yang disebut matahari, dan semua objek yang terikat oleh gaya grafitasinya. Objek-objek tersebut adalah delapan buah planet yang sudah diketahui dengan orbit berbentuk elips, lima planet kerdil, 173 satelit alami yang telah diidentifikasi, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, komet) lainnya. Tata Surya (Solar System) atau yang juga disebut keluarga matahari (The sun and its family) adalah suatu sistem yang teridiri dari Matahari sebagai pusar Tata Surya itu dan di kelilingi dengan planet-planet, komet (bintang berekor), meteor (bintang beralih), satelit, dan asteroid.

1. Planet
Planet adalah benda astronomi yang mengorbit sebuah bintang atau sisa bintang yang cukup besar untuk memiliki gravitasi sendiri, tidak terlalu besar untuk menciptakan fusi termonuklir, dan telah “membersihkan” daerah sekitar orbitnya yang dipenuhi planetesimal.
Secara umum, planet terbagi menjadi dua jenis utama: raksasa gas besar berkepadatan rendah dan raksasa darat kecil berbatu. Sesuai definisi IAU, ada delapan planet di Tata Surya. Menurut jaraknya dari Matahari (dekat ke jauh), ada empat planet kebumian, Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars, kemudian empat raksasa gas, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Enam planet di antaranya dikelilingi oleh satu satelit alam atau lebih. Selain itu, IAU mengakui lima planet kerdil dan ratusan ribu benda kecil Tata Surya. Mereka juga masih mempertimbangkan benda-benda lain untuk digolongkan sebagai planet.

2. Matahari
Matahari adalah bintang induk tata surya dan merupakan komponen utama sistem tata surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi elektromagnetik, termasuk spektrum optik. Matahari adalah suatu bola gas panas yang memancarkan sendiri sumber energi ke segala arah Bagi kita matahari itu super besar tetapi ternyata di jagat raya Matahari termasuk bintang yang berukuran kecil. Ukuran garis tengahnya 100 kali lebih besar dari bumi, sehingga jika Matahari itu kita anggap sebagai wadah kosong, matahari dapat menampung lebih dari 1 juta bumi. Matahari dan energi yang dipancarkan lah yang menjamin kehidupan manusia di muka bumi.

3. Asteroid
Asteroid merupakan materi batuan yang kedudukanya terletak diantara Mrs dan Yupiter. Materi dari asteroid tersebut sebagian gagal menjadi planet karena adanya gaya gravitasi Yupiter yang sangat kuat dan berlangsung secara terus menerus menghancurkan sebagian lain materinya. Akibatnya hamparan materi itu menjadi sabuk asteroid, yang sekarang menjadi bongkahan cincin raksasa dan serpihan batuan. Asteroid menempati sabuk utama yang berada diantara orbit Mars dan Yupiter. Asteroid pertama kali ditemukan 1 januari 1801. Di antara pecahannya, batuan terbesar dinamakan Ceres yang bergaris tengah 480 mil, mengelilingi matahari dalam waktu 4,5 tahun. Asteroid juga merupakan benda angkasa yang ukurannya kecil, namun jumlahnya milyaran.Asteroid sendiri berupa batu-batuan yang juga bergerak mengelilingi Matahari, ukurannya sangat kecil, atau istilah lainyya disebut bintang kerdil dengan diameter lebih dari 240 Km.

4. Komet
Komet merupakan kumpulan bongkahan batuan yang diselubungi kabut gas, ketika mendekati matahari, komet mengeluarkan gas yang bercahaya pada bagan kepala, dan semburan cahaya pada ekornya. Diameter komet termasuk selubung gas kurang lebih sejauh 100.000 Km. Semakin dekat komet dengn matahari semakin besar pula tekanan cahaya matahari yang diterimanya dan akan semakin panjang ekornya. Ekor komet teridiri dari CO, CH, dan gas labil CH2 juga H2O. Komet dalam bahasa yunani artinya bintang berekor dan komet ini adalah benda angkasa yang tidak padat terbentuk dari pecahan bahan yang sangat kecil yaitu debu, temperatur dengan gas yang sangat tipis, sehingga gaya gravitasinya sangat lemah.

5. Meteor
Benda langit anggota tata surya lainnya adalah Meteor, yaitu benda langit di angkasa baik terdiri atas senyawa logam maupun batuan. Jika meteor masuk ke dalam atmosfer Bumi, akan terjadi gesekan yang sangat kuat antara massa meteor dan partikel-partikel atmosfer. Gaya gesek ini mengakibatkan meteor terbakar sehingga terlihat dari Bumi sebagai bintang yang jatuh dari angkasa. Jika meteor sampai ke permukaan Bumi, dinamakan meteorit. Benturan atau tumbukan yang sangat kuat antara meteorit yang jatuh dengan permukaan bumi, dapat mengakibatkan terjadinya cekungan muka Bumi menyerupai kawah. Seperti pernah terjadi di daerah Winslow Arizona, Amerika Serikat, yang dikenal dengan Barringer Crater.

LAPISAN-LAPISAN PLANET BUMI DAN TATA CARA TERBENTUKNYA

Lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

1. Kerak bumi
Kerak bumi adalah lapisan terluar bumi yang terbagi menjadi dua kategori, yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra mempunyai ketebalan sekitar 5-10 km sedangkan kerak benua mempunyai ketebalan sekitar 20-70 km.. Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan tanah dan batuan .Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup.Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 derajad Celcius.Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.

2. Selimut atu Selubung Mantel
Selimut merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi.Tebal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat.Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 derajat Celcius.

3. Inti Bumi
Inti bumi 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 4500oC.
Berdasarkan penyusunnya lapisan bumi terbagi atas litosfer, astenosfer, dan mesosfer. Litosfer adalah lapisan paling luar bumi (tebal kira-kira  100 km) dan terdiri dari kerak bumi dan bagian atas selubung. Litosfer memiliki kemampuan menahan beban permukaan yang luas misalkan gunungapi. Litosfer bersuhu dingin dan kaku. Di bawah litosfer pada kedalaman kira-kira 700 km terdapat astenosfer.Astenosfer hampir berada dalam titik leburnya dan karena itu bersifat seperti fluida.Astenosfer mengalir akibat tekanan yang terjadi sepanjang waktu.Lapisan berikutnya mesosfer.Mesosfer lebih kaku dibandingkan astenosfer namun lebih kental dibandingkan litosfer.Mesosfer terdiri dari sebagian besar selubung hingga inti bumi.Permukaan bumi ini terbagi atas kira-kira 20 pecahan besar yang disebut lempeng. Ketebalannya sekitar 70 km. Ketebalan lempeng kira-kira hampir sama dengan litosfer yang merupakan kulit terluar bumi yang padat. Litosfer terdiri dari kerak dan selubung atas.Lempengnya kaku dan lempeng-lempeng itu bergerak diatas astenosfer yang lebih cair.Arus konveksi memindahkan panas melalui zat cair atau gas, yang membuat lempeng-lempeng dapat bergerak, yang dapat menimbulkan getaran yang terjadi dipermukaan bumi.

KEHIDUPAN DI BUMI

Teori asal usul kehidupan adalah sebuah teori yang masih berbentuk hipotesa tanpa kesimpulan yang pasti. Teori ini hanyalah sebuah percobaan untuk menjawab keingintahuan manusia tentang asal usul kehidupan. Keingintahuan manusia tentang asal-susul kehidupan telah memotivasi para ahli Biologi untuk meneliti asal-usul dari kehidupan itu. Mereka berusaha mencari jawabannya dengan segala macam eksperimen yang dilakukan. Setidaknya telah memunculkan 3 teori tentang asal usul kehidupan, yaitu:

1. Teori Abiogenesis
Teori ini mengatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati (Generatio Spontanea). Teori Abiogenesis dicetuskan pertama kali oleh Aristoteles (384 – 322 SM), yang merupakan tokoh ilmu pengetahuan dari Yunani Kuno. Aristoteles melakukan pengamatan ikan-ikan di sungai. Ia berpendapat bahwa ada sebagian ikan-ikan di sungai tersebut yang berasal dari lumpur. Teori Abiogenesis ini didukung pula oleh seorang ilmuwan Inggris pada tahun 1700 yang bernama Nedhan. Ia mencoba melakukan penelitian dengan menggunakan rebusan kaldu. Hasil rebusan kaldu kemudian dimasukkan ke dalam botol dan ditutup dengan gabus. Setelah beberapa hari, ternyata air kaldu tersebut ditumbuhi bakteri. Akhirnya Nedhan menyimpulkan bahwa bakteri berasal dari air kaldu. Teori ini gugur karena pada abad ke-17, Antonie van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop. Penemuan mikroskop inilah yang mengawali berbagai macam percobaan untuk menguji teori-teori Abiogenesis. Leeuwenhoek mencoba mengamati air rendaman jerami dengan menggunakan mikroskop temuannya. Ternyata terlihat bahwa di dalam setetes air rendaman jerami tersebut terdapat benda-benda aneh yang sangat renik.

2. Teori Biogenesis.
Teori biogenesis adalah suatu teori yang mengemukakan bahwa asal kehidupan suatu makhluk hidup berasal dari makhluk hidup pula. Semboyan teori Biogenesis adalah “omne vivum ex ovo” (makhluk hidup berasal dari telur) “omne vivum ex vivo” (makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang telah ada). Teori biogenesis ini didukung oleh tokoh-tokoh Biologi lain, seperti berikut.
Francisco Redi adalah seorang ilmuwan berkebangsaan Italia, ia merupakan orang pertama yang membantah teori Generatio Spontanea. Ia melakukan eksperimen untuk mendapat fakta yang benar. Ia menggunakan daging segar yang diletakkan di dalam tiga tabung. Perlakuan tabung I ditutup rapat, tabung II ditutup kain kasa dan tabung III tidak ditutup dan dibiarkan terbuka. Setelah beberapa hari Francisco Redi mendapatkan hasil eksperimen. Ternyata botol tabung I tidak ada mikroba, tabung II terdapat sedikit mikroba, dan tabung III terdapat banyak mikroba. Dari hasil eksperimen ini Francisco Redi kemudian membuat kesimpulan bahwa mikroba yang berupa belatung yang terdapat pada daging tersebut berasal dari telur-telur lalat yang ditinggalkan pada saat lalat tersebut mengerumuni daging yang membusuk. Dari hal ini maka teori Abiogenesis runtuh diganti dengan teori Biogenesis yaitu bahwa makhluk hidup tidak begitu saja terbentuk dari benda-benda mati, melainkan dari makhluk hidup juga.
Spallanzani adalah seorang tokoh ilmuwan dari Italia. Ia melakukan kegiatan eksperimen pada tahun 1765, untuk menentang teori Nedham. Spallanzani mengadakan pembuktian dengan air kaldu dan hasil percobaannya sama dengan Francisco Redi yaitu makhluk hidup berasal dari sesuatu yang hidup. Spallanzani menjelaskan bahwa kegagalan percobaan Nedham karena Nedham tidak merebus tabung cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan Nedham juga tidak menutup leher tabung dengan rapat sehingga masih ada organisme yang masuk dan tumbuh.
Louis Pasteur melakukan percobaan pada tahun 1864. Tujuan percobaan Pasteur adalah untuk menguji dan memperbaiki percobaan dari Redi dan Spallanzani. Pasteur membuat labu berleher angsa, yang agak tertutup namun masih dapat berhubungan dengan udara. Percobaan yang dilakukan oleh Pasteur adalah merebus kaldu hingga mendidih kemudian kaldu tersebut didiamkannya beberapa saat di dalam tabung leher angsa. Setelah beberapa hari, bakteri tidak tumbuh pada kaldu tersebut, tetapi beberapa hari kemudian air kaldu sudah ditumbuhi bakteri. Dari teori Pasteur inilah maka teori abiogenesis (Generatio spontanea) tumbang. Sehingga disimpulkan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup pula.

RUMAH KACA

Rumah kaca adalah sebuah bangunan di mana tanaman dibudidayakan. Sebuah rumah kaca terbuat dari gelas atau plastik, rumah kaca menjadi panas karena radiasi elektromagnetik yang datang dari matahari memanaskan tumbuhan, tanah, dan barang lainnya di dalam bangunan ini. Kaca yang digunakan untuk rumah kerja bekerja sebagai medium transmisi yang dapat memilih frekuensi spektral yang berbeda-beda, dan efeknya adalah untuk menangkap energi di dalam rumah kaca, yang memanaskan tumbuhan dan tanah di dalamnya yang juga memanaskan udara dekat tanah dan udara ini dicegah naik ke atas dan mengalir keluar. Oleh karena itu rumah kaca bekerja dengan menangkap radiasi elektromagnetik dan mencegah konveksi.
Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda. Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana dan CFC. Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.

Sumber :