PENJELASAN TENTANG BUMI
Bumi adalah planet ketiga dari Matahari yang merupakan planet terpadat dan terbesar kelima dari delapan planet dalam Tata Surya. Bumi juga merupakan planet terbesar dari empat planet kebumian Tata Surya. Bumi terkadang disebut dengan dunia atau Planet Biru.
Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu, dan kehidupan muncul di permukaannya pada miliar tahun pertama. Biosfer Bumi kemudian secara perlahan mengubah atmosfer dan kondisi fisik dasar lainnya, yang memungkinkan terjadinya perkembangbiakan organisme serta pembentukan lapisan ozon, yang bersama medan magnet Bumi menghalangi radiasi surya berbahaya dan mengizinkan makhluk hidup mikroskopis untuk berkembang biak dengan aman di daratan. Sifat fisik, sejarah geologi, dan orbit Bumi memungkinkan kehidupan untuk bisa terus bertahan.
Litosfer Bumi terbagi menjadi beberapa segmen kaku, atau lempeng tektonik, yang mengalami pergerakan di seluruh permukaan Bumi selama jutaan tahun. Lebih dari 70% permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan sisanya terdiri dari benua dan pulau-pulau yang memiliki banyak danau dan sumber air lainnya yang bersumbangsih terhadap pembentukan hidrosfer. Kutub Bumi sebagian besarnya tertutup es; es padat di lapisan es Antarktika dan es laut di paket es kutub. Interior Bumi masih tetap aktif, dengan inti dalam terdiri dari besi padat, sedangkan inti luar berupa fluida yang menciptakan medan magnet, dan lapisan tebal yang relatif padat di bagian mantel.
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. Perputaran Bumi pada sumbunya miring 23,4° dari serenjang bidang orbit, yang menyebabkan perbedaan musim di permukaan Bumi dengan periode satu tahun tropis (365,24 hari matahari). Bulan adalah satu-satunya satelit alami Bumi, yang mulai mengorbit Bumi sekitar 4,53 miliar tahun yang lalu. Interaksi gravitasi antara Bulan dengan Bumi merangsang terjadinya pasang laut, menstabilkan kemiringan sumbu, dan secara bertahap memperlambat rotasi Bumi.
Bumi adalah tempat tinggal bagi jutaan makhluk hidup, termasuk manusia. Sumber daya mineral Bumi dan produk-produk biosfer lainnya bersumbangsih terhadap penyediaan sumber daya untuk mendukung populasi manusia global. Wilayah Bumi yang dihuni manusia dikelompokkan menjadi 200 negara berdaulat, yang saling berinteraksi satu sama lain melalui diplomasi, pelancongan, perdagangan, dan aksi militer.
1. Nama dan etimologi
Dalam bahasa Inggris modern, kata benda earth dikembangkan dari kata bahasa Inggris Pertengahan erthe (dicatat pada 1137), yang berasal dari kata bahasa Inggris Kuno eorthe (sebelum 725), sedangkan kata itu sendiri berasal dari kata Proto-Jermanik *erthō. Earth memiliki kata kerabat pada semua bahasa Jermanik lainnya, termasuk aarde dalam bahasa Belanda, Erde dalam bahasa Jerman, dan jord dalam bahasa Swedia, Denmark, dan Norwegia. Earth adalah perumpamaan untuk dewi paganisme Jermanik (atau Jörð dalam mitologi Norse, ibu dari dewa Thor).
Dalam bahasa Indonesia, kata bumi berasal dari bahasa Sanskerta bhumi, yang berarti tanah, dan selalu ditulis dengan huruf kapital ("Bumi"), untuk merujuk pada planet Bumi, sementara "bumi" dengan huruf kecil merujuk pada permukaan dunia, atau tanah.
2. Komposisi dan struktur
Informasi lebih lanjut: Tabel karakteristik fisik Bumi
Bumi tergolong planet kebumian yang umumnya terdiri dari bebatuan, bukannya raksasa gas seperti Yupiter. Bumi adalah planet terbesar dari empat planet kebumian lainnya menurut ukuran dan massa. Dari keempat planet tersebut, Bumi merupakan planet dengan kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan tertinggi, medan magnet terkuat, dan rotasi tercepat, dan diperkirakan juga merupakan satu-satunya planet dengan tektonik lempeng yang aktif.
3. Bentuk
Bentuk Bumi kira-kira menyerupai sferoid pepat, bola yang bentuknya tertekan pipih di sepanjang sumbu dari kutub ke kutub sehingga terdapat tonjolan di sekitar khatulistiwa. Tonjolan ini muncul akibat rotasi Bumi, yang menyebabkan diameter khatulistiwa 43 km (kilometer) lebih besar dari diameter kutub ke kutub. Karena hal ini, titik terjauh permukaan Bumi dari pusat Bumi adalah gunung api Chimborazo di Ekuador, yang berjarak 6.384 kilometer dari pusat Bumi, atau sekitar 2 kilometer lebih jauh jika dibandingkan dengan Gunung Everest. Diameter rata-rata bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira setara dengan 40.000 km /π, karena satuan meter pada awalnya dihitung sebagai 1/10.000.000 jarak dari khatulistiwa ke Kutub Utara melewati Paris, Perancis.
Topografi Bumi mengalami deviasi dari bentuk sferoid ideal, meskipun dalam skala global deviasi ini tergolong kecil: Bumi memiliki tingkat toleransi sekitar 584, atau 0,17% dari sferoid sempurna, lebih kecil jika dibandingkan dengan tingkat toleransi pada bola biliar (0,22%). Deviasi tertinggi dan terendah pada permukaan Bumi terdapat di Gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena adanya tonjolan khatulistiwa, lokasi di permukaan Bumi yang berada paling jauh dari pusat Bumi adalah puncak Chimborazo di Ekuador dan Huascarán di Peru.
4. Komposisi kimiawi
Lihat pula: Kelimpahan unsur kimia Bumi
Massa Bumi adalah sekitar 5,98×1024 kg. Komposisi Bumi sebagian besarnya terdiri dari besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), belerang (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), dan aluminium (1,4%); sisanya terdiri dari unsur-unsur lainnya (1,2%). Akibat segregasi massa, bagian inti Bumi diyakini mengandung besi (88,8%), dan sejumlah kecil nikel (5,8%), belerang (4,5%), dan kurang dari 1% unsur-unsur lainnya.
Ahli geokimia F. W. Clarke menghitung lebih dari 47% kerak Bumi mengandung oksigen. Konstituen batuan yang umumnya terdapat pada kerak Bumi hampir semuanya merupakan senyawa oksida; klorin, belerang, dan fluor adalah tiga pengecualian, dan jumlah total kandungan unsur ini dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida utama yang terkandung dalam kerak Bumi adalah silika, alumina, besi oksida, kapur, magnesia, kalium, dan soda. Silika pada umumnya berfungsi sebagai asam, yang membentuk silikat, dan mineral paling umum yang terdapat pada batuan beku adalah senyawa ini. Berdasarkan analisisnya terhadap 1.672 jenis batuan di kerak Bumi, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% kerak Bumi terdiri dari 11 oksida (lihat tabel di sebelah kanan).
5. Struktur dalam
Interior Bumi, seperti halnya planet kebumian lainnya, dibagi menjadi sejumlah lapisan menurut kandungan fisika atau kimianya (reologi). Namun, tidak seperti planet kebumian lainnya, Bumi memiliki inti luar dan inti dalam yang berbeda. Lapisan luar Bumi secara kimiawi berupa kerak padat silikat yang diselimuti oleh mantel viskose padat. Kerak Bumi dipisahkan dari mantel oleh diskontinuitas Mohorovičić, dengan ketebalan kerak yang bervariasi; ketebalan rata-ratanya adalah 6 km di bawah lautan dan 30-50 km di bawah daratan. Kerak Bumi, serta bagian kaku dan dingin di puncak mantel atas, secara kolektif dikenal dengan litosfer, dan pada lapisan inilah tektonika lempeng terjadi. Di bawah litosfer terdapat astenosfer, lapisan dengan tingkat viskositas yang relatif rendah dan menjadi tempat melekat bagi litosfer. Perubahan penting struktur kristal di dalam mantel terjadi pada kedalaman 410 dan 660 km di bawah permukaan Bumi, yang juga mencakup zona transisi yang memisahkan mantel atas dengan mantel bawah. Di bawah mantel, terdapat fluida inti luar dengan viskositas yang sangat rendah di atas inti dalam. Inti dalam Bumi mengalami perputaran dengan kecepatan sudut yang sedikit lebih tinggi jika dibandingkan dengan bagian planet lainnya, sekitar 0,1-0,5° per tahun
6. Lempeng tektonik
Lapisan luar Bumi yang berbentuk lapisan kaku, disebut dengan litosfer, terpecah menjadi potongan-potongan yang disebut dengan lempeng tektonik. Lempeng-lempeng ini merupakan segmen kaku yang saling berhubungan dan bergerak pada salah satu dari tiga jenis batas lempeng. Ketiga batas lempeng tersebut adalah batas konvergen, tempat dua lempeng bertumbukan; batas divergen, tempat dua lempeng saling menjauh; dan batas peralihan, tempat dua lempeng saling bersilangan secara lateral. Gempa bumi, aktivitas gunung berapi, pembentukan gunung, dan pembentukan palung laut terjadi di sepanjang batas lempeng ini. Lempeng tektonik berada di atas astenosfer, lapisan mantel yang bentuknya padat tetapi tidak begitu kental, yang bisa mengalir dan bergerak bersama lempeng, dan pergerakan ini disertai dengan pola konveksi di dalam mantel Bumi.
Karena lempeng tektonik berpindah di seluruh Bumi, lantai samudra mengalami penunjaman di bawah tepi utama lempeng pada batas konvergen. Pada saat yang bersamaan, material mantel pada batas divergen membentuk punggung tengah samudra. Perpaduan kedua proses ini secara berkelanjutan terus mendaur ulang kerak samudra kembali ke dalam mantel. Karena proses daur ulang ini, sebagian besar lantai samudra berusia kurang dari 100 juta tahun. Kerak samudra tertua berlokasi di Pasifik Barat, yang usianya diperkirakan 200 juta tahun. Sebagai perbandingan, kerak benua tertua berusia 4.030 juta tahun.
Tujuh lempeng utama di Bumi adalah Lempeng Pasifik, Amerika Utara, Eurasia, Afrika, Antarktika, Lempeng Indo-Australia, dan Amerika Selatan. Lempeng terkemuka lainnya adalah Lempeng Arab, Lempeng Karibia, Lempeng Nazca di pantai barat Amerika Selatan, dan Lempeng Scotia di Samudra Atlantik selatan. Lempeng Australia menyatu dengan Lempeng India kira-kira 50 sampai 55 juta tahun yang lalu. Lempeng dengan pergerakan tercepat adalah lempeng samudra; Lempeng Cocos bergerak dengan laju kecepatan 75 mm/tahun, dan Lempeng Pasifik bergerak 52–69 mm/tahun. Sedangkan lempeng dengan pergerakan terlambat adalah Lempeng Eurasia, dengan laju pergerakan sekitar 21 mm/tahun.
7. Permukaan
Permukaan Bumi bervariasi dari tempat ke tempat. Sekitar 70,8% permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan terdapat banyak landas benua di bawah permukaan laut. Luas permukaan Bumi yang ditutupi oleh air setara dengan 361,132 km2 (139,43 juta sq mi). Permukaan Bumi yang terendam memiliki bentang pegunungan, termasuk rangkaian punggung tengah samudra dan gunung api bawah laut, bentang lainnya adalah palung laut, lembah bawah laut, dataran tinggi samudra, dan dataran abisal. Sisanya, 29,2% (148,94 km2 atau 57,51 juta sq mi) permukaan Bumi dilingkupi oleh daratan, yang terdiri dari pegunungan, padang gurun, dataran tinggi, pesisir, dan geomorfologi lainnya.
Permukaan Bumi mengalami pembentukan kembali pada periode waktu geologi karena aktivitas tektonik dan erosi. Permukaan Bumi yang terbentuk atau mengalami deformasi akibat tektonika lempeng merupakan permukaan yang mengalami pelapukan oleh curah hujan, siklus termal, dan pengaruh kimia. Glasiasi, erosi pantai, pembentukan terumbu karang, dan tubrukan meteorit besar merupakan beberapa peristiwa yang memicu pembentukan kembali lanskap permukaan Bumi.
Kerak benua terdiri dari material dengan kepadatan rendah seperti batuan beku granit dan andesit. Batuan dengan persentase kecil adalah basal, batuan vulkanik padat yang merupakan konstituen utama lantai samudra. Batuan sedimen terbentuk dari akumulasi sedimen yang terpadatkan. Hampir 75% permukaan benua ditutupi oleh batuan sedimen, meskipun batuan itu sendiri hanya membentuk 5% bagian kerak Bumi. Batuan ketiga yang paling umum terdapat di permukaan Bumi adalah batuan metamorf, yang terbentuk dari transformasi batuan yang sudah ada akibat tekanan tinggi, suhu tinggi, atau keduanya. Mineral silikat yang ketersediaannya paling melimpah di permukaan Bumi adalah kuarsa, feldspar, amfibol, mika, piroksen, dan olivin. Sedangkan mineral karbonat paling umum adalah kalsit (ditemukan pada batu kapur dan dolomit).
Pedosfer adalah lapisan terluar Bumi yang menjadi tempat terjadinya proses pembentukan tanah. Lapisan ini terletak pada antarmuka litosfer, atmosfer, hidrosfer, dan biosfer. Total permukaan tanah saat ini adalah 13,31% dari luas total permukaan Bumi, dan dari jumlah tersebut, hanya 4,71% yang ditanami secara permanen. Hampir 40% permukaan tanah dimanfaatkan sebagai lahan pertanian dan padang rumput, dengan rincian 1,3×107 km2 lahan pertanian dan 3,4×107 km2 padang rumput.
Ketinggian permukaan tanah Bumi bervariasi. Titik terendah berada pada ketinggian −418 m di Laut Mati, sedangkan titik tertinggi adalah 8.848 m di puncak Gunung Everest. Ketinggian rata-rata permukaan tanah dihitung dari permukaan laut adalah 840 m.
Secara logis, Bumi dibagi menjadi Belahan Utara dan Selatan yang berpusat di masing-masing kutub. Akan tetapi, Bumi secara tidak resmi juga dibagi menjadi Belahan Bumi Barat dan Timur. Permukaan Bumi secara tradisional dibagi menjadi tujuh benua dan berbagai laut. Setelah manusia menghuni dan mengelola Bumi, hampir semua permukaan dibagi menjadi negara-negara. Hingga tahun 2013, terdapat 196 negara berdaulat dengan jumlah penduduk sekitar 7 miliar yang menghuni permukaan Bumi.
8. Cuaca dan iklim
Atmosfer Bumi tidak memiliki batas pasti, secara perlahan menipis dan mengabur ke angkasa luar. Tiga perempat massa atmosfer berada pada ketinggian 11 kilometer dari permukaan Bumi. Lapisan terbawah ini disebut dengan troposfer. Energi dari Matahari memanaskan lapisan ini, serta permukaan di bawahnya, yang menyebabkan terjadinya pemuaian udara. Udara pada lapisan ini kemudian bergerak naik dan digantikan oleh udara dingin dengan kelembaban yang lebih tinggi. Akibatnya, terjadi sirkulasi atmosferik yang memicu pembentukan cuaca dan iklim melalui pendistribusian kembali energi panas.
Dampak utama sirkulasi atmosferik adalah terjadinya angin pasat di wilayah khatulistiwa yang berada pada garis lintang 30° dan angin barat di wilayah-wilayah lintang tengah antara 30° dan 60°. Arus laut juga menjadi faktor penting dalam menentukan iklim, terutama sirkulasi termohalin yang menyebarkan energi panas dari lautan di khatulistiwa ke wilayah kutub.
Uap air yang dihasilkan melalui penguapan di permukaan Bumi diangkut oleh pola sirkulasi di atmosfer. Saat atmosfer melakukan pengangkatan udara hangat dan lembab, uap air akan mengalami kondensasi dan mengendap ke permukaan Bumi melalui proses presipitasi. Air yang diturunkan ke permukaan Bumi dalam bentuk hujan kemudian diangkut menuju ketinggian yang lebih rendah oleh sungai dan biasanya kembali ke laut atau bermuara di danau. Peristiwa ini disebut dengan siklus air, yang merupakan mekanisme penting untuk mendukung kelangsungan kehidupan di darat dan faktor utama yang menyebabkan erosi di permukaan Bumi pada periode geologi. Pola presipitasi atau curah hujan ini sangat beragam, berkisar dari beberapa meter air per tahun hingga kurang dari satu milimeter. Sirkulasi atmosferik, topologi, dan perbedaan suhu juga menentukan curah hujan rata-rata yang turun di setiap wilayah.
Besar energi surya yang mencapai Bumi akan menurun seiring dengan meningkatnya lintang. Pada lintang yang lebih tinggi, cahaya matahari mencapai permukaan Bumi pada sudut yang lebih rendah dan harus melewati kolom atmosfer yang lebih tebal. Akibatnya, suhu rata-rata di permukaan laut menurun sekitar 0,4 °C per derajat jarak lintang dari khatulistiwa. Bumi bisa dibagi menjadi zona lintang spesifik berdasarkan perkiraan kesamaan iklim. Pembagian ini berkisar dari wilayah khatulistiwa hingga ke wilayah kutub, yakni zona iklim tropis (atau khatulistiwa), subtropis, iklim sedang, dan kutub. Iklim juga bisa diklasifikasikan menurut suhu dan curah hujan, yang ditandai dengan wilayah iklim dengan massa udara yang seragam. Yang paling umum digunakan adalah sistem klasifikasi iklim Köppen (dicetuskan oleh Wladimir Köppen). Klasifikasi ini membagi Bumi menjadi lima zona iklim (tropis lembab, kering, lintang tengah lembab, kontinental, dan kutub dingin), yang kemudian dibagi lagi menjadi subjenis yang lebih spesifik.
9. Rotasi dan orbit
a. Rotasi
Kala rotasi Bumi yang bersifat relatif terhadap Matahari – disebut hari Matahari – adalah 86.400 detik dari waktu Matahari rata-rata (86.400,0025 SI detik). Karena periode hari Matahari Bumi saat ini lebih panjang dari periode ketika abad ke-19 akibat akselerasi pasang surut, setiap hari bervariasi antara 0 hingga 2 SI ms lebih panjang.
Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap bintang tetap, dinamakan hari bintang oleh International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), adalah 86.164,098903691 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1), atau 23h 56m 4,098903691s. Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap presesi atau pergerakan ekuinoks vernal, dinamakan hari sideris, adalah 86.164,09053083288 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1) (23h 56m 4.09053083288s) pada 1982. Dengan demikian, hari sideris kira-kira lebih singkat 8,4 ms dari hari bintang. Panjang hari Matahari rata-rata dalam satuan detik SI dihitung oleh IERS untuk periode 1623–2005 dan 1962–2005.
Selain meteor pada atmosfer dan satelit berorbit rendah, gerakan utama benda langit di atas Bumi adalah ke arah barat, dengan laju 15°/jam = 15'/menit. Untuk benda langit di dekat khatulistiwa angkasa, pergerakannya terlihat pada diameter Matahari dan Bulan setiap dua menit; dari permukaan Bumi, ukuran Matahari dan Bulan kurang lebih sama.
b. Orbit
Bumi mengorbit Matahari pada jarak rata-rata sekitar 150 juta kilometer setiap 365,2564 hari Matahari rata-rata, atau satu tahun sideris. Dari Bumi, akan terlihat jelas gerakan Matahari ke arah timur dengan laju sekitar 1°/hari, yang memperjelas diameter Bulan atau Bumi setiap 12 jam. Karena pergerakan ini, Bumi membutuhkan waktu rata-rata 24 jam (atau hari Matahari) untuk menyelesaikan putaran penuh pada porosnya sehingga Matahari bisa kembali ke meridian. Rata-rata kecepatan orbit Bumi adalah 29,8 km/s (107.000 km/h), cukup cepat untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter planet, atau sekitar 12.742 km dalam waktu tujuh menit, dan jarak ke Bulan, 384.000 km dalam waktu 3,5 jam.
Bulan berputar dengan Bumi mengelilingi barisentrum setiap 27,32 hari. Saat dipadukan dengan sistem revolusi Bumi-Bulan mengelilingi Matahari, periode Bulan sinodik dari bulan baru ke bulan baru adalah 29,53 hari. Jika dilihat dari kutub utara langit, gerakan Bumi, Bulan, dan rotasi sumbu mereka berlawanan dengan jarum jam. Sedangkan jika dilihat dari sudut pandang di atas kutub utara, baik Matahari dan Bumi, Bumi berputar dengan arah berlawanan mengelilingi Matahari. Bidang orbit dan sumbu Bumi tidak teratur; sumbu Bumi miring sekitar 23,4 derajat dari serenjang bidang orbit Bumi-Matahari (ekliptika), dan bidang orbit Bumi-Bulan miring sekitar ±5,1 derajat dari bidang orbit Bumi-Matahari. Tanpa kemiringan ini, akan muncul gerhana setiap dua minggu, bergantian antara gerhana bulan dan gerhana matahari.
Bukit sfer, atau lingkup pengaruh gravitasi Bumi, adalah sekitar 1,5 Gm atau 1.500.000 km di radius. Ini adalah jarak maksimum saat pengaruh gravitasi Bumi lebih kuat daripada Matahari dan planet-planet jauh. Objek harus mengorbit Bumi dalam radius ini, atau mereka akan terkena dampak perturbasi gravitasi Matahari.
Bumi, bersama dengan Tata Surya, terletak di galaksi Bima Sakti dan mengorbit sekitar 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Saat ini, Bumi berada sekitar 20 tahun cahaya di atas bidang galaktik di lengan spiral Orion.
Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu, dan kehidupan muncul di permukaannya pada miliar tahun pertama. Biosfer Bumi kemudian secara perlahan mengubah atmosfer dan kondisi fisik dasar lainnya, yang memungkinkan terjadinya perkembangbiakan organisme serta pembentukan lapisan ozon, yang bersama medan magnet Bumi menghalangi radiasi surya berbahaya dan mengizinkan makhluk hidup mikroskopis untuk berkembang biak dengan aman di daratan. Sifat fisik, sejarah geologi, dan orbit Bumi memungkinkan kehidupan untuk bisa terus bertahan.
Litosfer Bumi terbagi menjadi beberapa segmen kaku, atau lempeng tektonik, yang mengalami pergerakan di seluruh permukaan Bumi selama jutaan tahun. Lebih dari 70% permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan sisanya terdiri dari benua dan pulau-pulau yang memiliki banyak danau dan sumber air lainnya yang bersumbangsih terhadap pembentukan hidrosfer. Kutub Bumi sebagian besarnya tertutup es; es padat di lapisan es Antarktika dan es laut di paket es kutub. Interior Bumi masih tetap aktif, dengan inti dalam terdiri dari besi padat, sedangkan inti luar berupa fluida yang menciptakan medan magnet, dan lapisan tebal yang relatif padat di bagian mantel.
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. Perputaran Bumi pada sumbunya miring 23,4° dari serenjang bidang orbit, yang menyebabkan perbedaan musim di permukaan Bumi dengan periode satu tahun tropis (365,24 hari matahari). Bulan adalah satu-satunya satelit alami Bumi, yang mulai mengorbit Bumi sekitar 4,53 miliar tahun yang lalu. Interaksi gravitasi antara Bulan dengan Bumi merangsang terjadinya pasang laut, menstabilkan kemiringan sumbu, dan secara bertahap memperlambat rotasi Bumi.
Bumi adalah tempat tinggal bagi jutaan makhluk hidup, termasuk manusia. Sumber daya mineral Bumi dan produk-produk biosfer lainnya bersumbangsih terhadap penyediaan sumber daya untuk mendukung populasi manusia global. Wilayah Bumi yang dihuni manusia dikelompokkan menjadi 200 negara berdaulat, yang saling berinteraksi satu sama lain melalui diplomasi, pelancongan, perdagangan, dan aksi militer.
1. Nama dan etimologi
Dalam bahasa Inggris modern, kata benda earth dikembangkan dari kata bahasa Inggris Pertengahan erthe (dicatat pada 1137), yang berasal dari kata bahasa Inggris Kuno eorthe (sebelum 725), sedangkan kata itu sendiri berasal dari kata Proto-Jermanik *erthō. Earth memiliki kata kerabat pada semua bahasa Jermanik lainnya, termasuk aarde dalam bahasa Belanda, Erde dalam bahasa Jerman, dan jord dalam bahasa Swedia, Denmark, dan Norwegia. Earth adalah perumpamaan untuk dewi paganisme Jermanik (atau Jörð dalam mitologi Norse, ibu dari dewa Thor).
Dalam bahasa Indonesia, kata bumi berasal dari bahasa Sanskerta bhumi, yang berarti tanah, dan selalu ditulis dengan huruf kapital ("Bumi"), untuk merujuk pada planet Bumi, sementara "bumi" dengan huruf kecil merujuk pada permukaan dunia, atau tanah.
2. Komposisi dan struktur
Informasi lebih lanjut: Tabel karakteristik fisik Bumi
Bumi tergolong planet kebumian yang umumnya terdiri dari bebatuan, bukannya raksasa gas seperti Yupiter. Bumi adalah planet terbesar dari empat planet kebumian lainnya menurut ukuran dan massa. Dari keempat planet tersebut, Bumi merupakan planet dengan kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan tertinggi, medan magnet terkuat, dan rotasi tercepat, dan diperkirakan juga merupakan satu-satunya planet dengan tektonik lempeng yang aktif.
3. Bentuk
Bentuk Bumi kira-kira menyerupai sferoid pepat, bola yang bentuknya tertekan pipih di sepanjang sumbu dari kutub ke kutub sehingga terdapat tonjolan di sekitar khatulistiwa. Tonjolan ini muncul akibat rotasi Bumi, yang menyebabkan diameter khatulistiwa 43 km (kilometer) lebih besar dari diameter kutub ke kutub. Karena hal ini, titik terjauh permukaan Bumi dari pusat Bumi adalah gunung api Chimborazo di Ekuador, yang berjarak 6.384 kilometer dari pusat Bumi, atau sekitar 2 kilometer lebih jauh jika dibandingkan dengan Gunung Everest. Diameter rata-rata bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira setara dengan 40.000 km /π, karena satuan meter pada awalnya dihitung sebagai 1/10.000.000 jarak dari khatulistiwa ke Kutub Utara melewati Paris, Perancis.
Topografi Bumi mengalami deviasi dari bentuk sferoid ideal, meskipun dalam skala global deviasi ini tergolong kecil: Bumi memiliki tingkat toleransi sekitar 584, atau 0,17% dari sferoid sempurna, lebih kecil jika dibandingkan dengan tingkat toleransi pada bola biliar (0,22%). Deviasi tertinggi dan terendah pada permukaan Bumi terdapat di Gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena adanya tonjolan khatulistiwa, lokasi di permukaan Bumi yang berada paling jauh dari pusat Bumi adalah puncak Chimborazo di Ekuador dan Huascarán di Peru.
4. Komposisi kimiawi
Lihat pula: Kelimpahan unsur kimia Bumi
Massa Bumi adalah sekitar 5,98×1024 kg. Komposisi Bumi sebagian besarnya terdiri dari besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), belerang (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), dan aluminium (1,4%); sisanya terdiri dari unsur-unsur lainnya (1,2%). Akibat segregasi massa, bagian inti Bumi diyakini mengandung besi (88,8%), dan sejumlah kecil nikel (5,8%), belerang (4,5%), dan kurang dari 1% unsur-unsur lainnya.
Ahli geokimia F. W. Clarke menghitung lebih dari 47% kerak Bumi mengandung oksigen. Konstituen batuan yang umumnya terdapat pada kerak Bumi hampir semuanya merupakan senyawa oksida; klorin, belerang, dan fluor adalah tiga pengecualian, dan jumlah total kandungan unsur ini dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida utama yang terkandung dalam kerak Bumi adalah silika, alumina, besi oksida, kapur, magnesia, kalium, dan soda. Silika pada umumnya berfungsi sebagai asam, yang membentuk silikat, dan mineral paling umum yang terdapat pada batuan beku adalah senyawa ini. Berdasarkan analisisnya terhadap 1.672 jenis batuan di kerak Bumi, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% kerak Bumi terdiri dari 11 oksida (lihat tabel di sebelah kanan).
5. Struktur dalam
Interior Bumi, seperti halnya planet kebumian lainnya, dibagi menjadi sejumlah lapisan menurut kandungan fisika atau kimianya (reologi). Namun, tidak seperti planet kebumian lainnya, Bumi memiliki inti luar dan inti dalam yang berbeda. Lapisan luar Bumi secara kimiawi berupa kerak padat silikat yang diselimuti oleh mantel viskose padat. Kerak Bumi dipisahkan dari mantel oleh diskontinuitas Mohorovičić, dengan ketebalan kerak yang bervariasi; ketebalan rata-ratanya adalah 6 km di bawah lautan dan 30-50 km di bawah daratan. Kerak Bumi, serta bagian kaku dan dingin di puncak mantel atas, secara kolektif dikenal dengan litosfer, dan pada lapisan inilah tektonika lempeng terjadi. Di bawah litosfer terdapat astenosfer, lapisan dengan tingkat viskositas yang relatif rendah dan menjadi tempat melekat bagi litosfer. Perubahan penting struktur kristal di dalam mantel terjadi pada kedalaman 410 dan 660 km di bawah permukaan Bumi, yang juga mencakup zona transisi yang memisahkan mantel atas dengan mantel bawah. Di bawah mantel, terdapat fluida inti luar dengan viskositas yang sangat rendah di atas inti dalam. Inti dalam Bumi mengalami perputaran dengan kecepatan sudut yang sedikit lebih tinggi jika dibandingkan dengan bagian planet lainnya, sekitar 0,1-0,5° per tahun
6. Lempeng tektonik
Lapisan luar Bumi yang berbentuk lapisan kaku, disebut dengan litosfer, terpecah menjadi potongan-potongan yang disebut dengan lempeng tektonik. Lempeng-lempeng ini merupakan segmen kaku yang saling berhubungan dan bergerak pada salah satu dari tiga jenis batas lempeng. Ketiga batas lempeng tersebut adalah batas konvergen, tempat dua lempeng bertumbukan; batas divergen, tempat dua lempeng saling menjauh; dan batas peralihan, tempat dua lempeng saling bersilangan secara lateral. Gempa bumi, aktivitas gunung berapi, pembentukan gunung, dan pembentukan palung laut terjadi di sepanjang batas lempeng ini. Lempeng tektonik berada di atas astenosfer, lapisan mantel yang bentuknya padat tetapi tidak begitu kental, yang bisa mengalir dan bergerak bersama lempeng, dan pergerakan ini disertai dengan pola konveksi di dalam mantel Bumi.
Karena lempeng tektonik berpindah di seluruh Bumi, lantai samudra mengalami penunjaman di bawah tepi utama lempeng pada batas konvergen. Pada saat yang bersamaan, material mantel pada batas divergen membentuk punggung tengah samudra. Perpaduan kedua proses ini secara berkelanjutan terus mendaur ulang kerak samudra kembali ke dalam mantel. Karena proses daur ulang ini, sebagian besar lantai samudra berusia kurang dari 100 juta tahun. Kerak samudra tertua berlokasi di Pasifik Barat, yang usianya diperkirakan 200 juta tahun. Sebagai perbandingan, kerak benua tertua berusia 4.030 juta tahun.
Tujuh lempeng utama di Bumi adalah Lempeng Pasifik, Amerika Utara, Eurasia, Afrika, Antarktika, Lempeng Indo-Australia, dan Amerika Selatan. Lempeng terkemuka lainnya adalah Lempeng Arab, Lempeng Karibia, Lempeng Nazca di pantai barat Amerika Selatan, dan Lempeng Scotia di Samudra Atlantik selatan. Lempeng Australia menyatu dengan Lempeng India kira-kira 50 sampai 55 juta tahun yang lalu. Lempeng dengan pergerakan tercepat adalah lempeng samudra; Lempeng Cocos bergerak dengan laju kecepatan 75 mm/tahun, dan Lempeng Pasifik bergerak 52–69 mm/tahun. Sedangkan lempeng dengan pergerakan terlambat adalah Lempeng Eurasia, dengan laju pergerakan sekitar 21 mm/tahun.
7. Permukaan
Permukaan Bumi bervariasi dari tempat ke tempat. Sekitar 70,8% permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan terdapat banyak landas benua di bawah permukaan laut. Luas permukaan Bumi yang ditutupi oleh air setara dengan 361,132 km2 (139,43 juta sq mi). Permukaan Bumi yang terendam memiliki bentang pegunungan, termasuk rangkaian punggung tengah samudra dan gunung api bawah laut, bentang lainnya adalah palung laut, lembah bawah laut, dataran tinggi samudra, dan dataran abisal. Sisanya, 29,2% (148,94 km2 atau 57,51 juta sq mi) permukaan Bumi dilingkupi oleh daratan, yang terdiri dari pegunungan, padang gurun, dataran tinggi, pesisir, dan geomorfologi lainnya.
Permukaan Bumi mengalami pembentukan kembali pada periode waktu geologi karena aktivitas tektonik dan erosi. Permukaan Bumi yang terbentuk atau mengalami deformasi akibat tektonika lempeng merupakan permukaan yang mengalami pelapukan oleh curah hujan, siklus termal, dan pengaruh kimia. Glasiasi, erosi pantai, pembentukan terumbu karang, dan tubrukan meteorit besar merupakan beberapa peristiwa yang memicu pembentukan kembali lanskap permukaan Bumi.
Kerak benua terdiri dari material dengan kepadatan rendah seperti batuan beku granit dan andesit. Batuan dengan persentase kecil adalah basal, batuan vulkanik padat yang merupakan konstituen utama lantai samudra. Batuan sedimen terbentuk dari akumulasi sedimen yang terpadatkan. Hampir 75% permukaan benua ditutupi oleh batuan sedimen, meskipun batuan itu sendiri hanya membentuk 5% bagian kerak Bumi. Batuan ketiga yang paling umum terdapat di permukaan Bumi adalah batuan metamorf, yang terbentuk dari transformasi batuan yang sudah ada akibat tekanan tinggi, suhu tinggi, atau keduanya. Mineral silikat yang ketersediaannya paling melimpah di permukaan Bumi adalah kuarsa, feldspar, amfibol, mika, piroksen, dan olivin. Sedangkan mineral karbonat paling umum adalah kalsit (ditemukan pada batu kapur dan dolomit).
Pedosfer adalah lapisan terluar Bumi yang menjadi tempat terjadinya proses pembentukan tanah. Lapisan ini terletak pada antarmuka litosfer, atmosfer, hidrosfer, dan biosfer. Total permukaan tanah saat ini adalah 13,31% dari luas total permukaan Bumi, dan dari jumlah tersebut, hanya 4,71% yang ditanami secara permanen. Hampir 40% permukaan tanah dimanfaatkan sebagai lahan pertanian dan padang rumput, dengan rincian 1,3×107 km2 lahan pertanian dan 3,4×107 km2 padang rumput.
Ketinggian permukaan tanah Bumi bervariasi. Titik terendah berada pada ketinggian −418 m di Laut Mati, sedangkan titik tertinggi adalah 8.848 m di puncak Gunung Everest. Ketinggian rata-rata permukaan tanah dihitung dari permukaan laut adalah 840 m.
Secara logis, Bumi dibagi menjadi Belahan Utara dan Selatan yang berpusat di masing-masing kutub. Akan tetapi, Bumi secara tidak resmi juga dibagi menjadi Belahan Bumi Barat dan Timur. Permukaan Bumi secara tradisional dibagi menjadi tujuh benua dan berbagai laut. Setelah manusia menghuni dan mengelola Bumi, hampir semua permukaan dibagi menjadi negara-negara. Hingga tahun 2013, terdapat 196 negara berdaulat dengan jumlah penduduk sekitar 7 miliar yang menghuni permukaan Bumi.
8. Cuaca dan iklim
Atmosfer Bumi tidak memiliki batas pasti, secara perlahan menipis dan mengabur ke angkasa luar. Tiga perempat massa atmosfer berada pada ketinggian 11 kilometer dari permukaan Bumi. Lapisan terbawah ini disebut dengan troposfer. Energi dari Matahari memanaskan lapisan ini, serta permukaan di bawahnya, yang menyebabkan terjadinya pemuaian udara. Udara pada lapisan ini kemudian bergerak naik dan digantikan oleh udara dingin dengan kelembaban yang lebih tinggi. Akibatnya, terjadi sirkulasi atmosferik yang memicu pembentukan cuaca dan iklim melalui pendistribusian kembali energi panas.
Dampak utama sirkulasi atmosferik adalah terjadinya angin pasat di wilayah khatulistiwa yang berada pada garis lintang 30° dan angin barat di wilayah-wilayah lintang tengah antara 30° dan 60°. Arus laut juga menjadi faktor penting dalam menentukan iklim, terutama sirkulasi termohalin yang menyebarkan energi panas dari lautan di khatulistiwa ke wilayah kutub.
Uap air yang dihasilkan melalui penguapan di permukaan Bumi diangkut oleh pola sirkulasi di atmosfer. Saat atmosfer melakukan pengangkatan udara hangat dan lembab, uap air akan mengalami kondensasi dan mengendap ke permukaan Bumi melalui proses presipitasi. Air yang diturunkan ke permukaan Bumi dalam bentuk hujan kemudian diangkut menuju ketinggian yang lebih rendah oleh sungai dan biasanya kembali ke laut atau bermuara di danau. Peristiwa ini disebut dengan siklus air, yang merupakan mekanisme penting untuk mendukung kelangsungan kehidupan di darat dan faktor utama yang menyebabkan erosi di permukaan Bumi pada periode geologi. Pola presipitasi atau curah hujan ini sangat beragam, berkisar dari beberapa meter air per tahun hingga kurang dari satu milimeter. Sirkulasi atmosferik, topologi, dan perbedaan suhu juga menentukan curah hujan rata-rata yang turun di setiap wilayah.
Besar energi surya yang mencapai Bumi akan menurun seiring dengan meningkatnya lintang. Pada lintang yang lebih tinggi, cahaya matahari mencapai permukaan Bumi pada sudut yang lebih rendah dan harus melewati kolom atmosfer yang lebih tebal. Akibatnya, suhu rata-rata di permukaan laut menurun sekitar 0,4 °C per derajat jarak lintang dari khatulistiwa. Bumi bisa dibagi menjadi zona lintang spesifik berdasarkan perkiraan kesamaan iklim. Pembagian ini berkisar dari wilayah khatulistiwa hingga ke wilayah kutub, yakni zona iklim tropis (atau khatulistiwa), subtropis, iklim sedang, dan kutub. Iklim juga bisa diklasifikasikan menurut suhu dan curah hujan, yang ditandai dengan wilayah iklim dengan massa udara yang seragam. Yang paling umum digunakan adalah sistem klasifikasi iklim Köppen (dicetuskan oleh Wladimir Köppen). Klasifikasi ini membagi Bumi menjadi lima zona iklim (tropis lembab, kering, lintang tengah lembab, kontinental, dan kutub dingin), yang kemudian dibagi lagi menjadi subjenis yang lebih spesifik.
9. Rotasi dan orbit
a. Rotasi
Kala rotasi Bumi yang bersifat relatif terhadap Matahari – disebut hari Matahari – adalah 86.400 detik dari waktu Matahari rata-rata (86.400,0025 SI detik). Karena periode hari Matahari Bumi saat ini lebih panjang dari periode ketika abad ke-19 akibat akselerasi pasang surut, setiap hari bervariasi antara 0 hingga 2 SI ms lebih panjang.
Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap bintang tetap, dinamakan hari bintang oleh International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), adalah 86.164,098903691 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1), atau 23h 56m 4,098903691s. Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap presesi atau pergerakan ekuinoks vernal, dinamakan hari sideris, adalah 86.164,09053083288 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1) (23h 56m 4.09053083288s) pada 1982. Dengan demikian, hari sideris kira-kira lebih singkat 8,4 ms dari hari bintang. Panjang hari Matahari rata-rata dalam satuan detik SI dihitung oleh IERS untuk periode 1623–2005 dan 1962–2005.
Selain meteor pada atmosfer dan satelit berorbit rendah, gerakan utama benda langit di atas Bumi adalah ke arah barat, dengan laju 15°/jam = 15'/menit. Untuk benda langit di dekat khatulistiwa angkasa, pergerakannya terlihat pada diameter Matahari dan Bulan setiap dua menit; dari permukaan Bumi, ukuran Matahari dan Bulan kurang lebih sama.
b. Orbit
Bumi mengorbit Matahari pada jarak rata-rata sekitar 150 juta kilometer setiap 365,2564 hari Matahari rata-rata, atau satu tahun sideris. Dari Bumi, akan terlihat jelas gerakan Matahari ke arah timur dengan laju sekitar 1°/hari, yang memperjelas diameter Bulan atau Bumi setiap 12 jam. Karena pergerakan ini, Bumi membutuhkan waktu rata-rata 24 jam (atau hari Matahari) untuk menyelesaikan putaran penuh pada porosnya sehingga Matahari bisa kembali ke meridian. Rata-rata kecepatan orbit Bumi adalah 29,8 km/s (107.000 km/h), cukup cepat untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter planet, atau sekitar 12.742 km dalam waktu tujuh menit, dan jarak ke Bulan, 384.000 km dalam waktu 3,5 jam.
Bulan berputar dengan Bumi mengelilingi barisentrum setiap 27,32 hari. Saat dipadukan dengan sistem revolusi Bumi-Bulan mengelilingi Matahari, periode Bulan sinodik dari bulan baru ke bulan baru adalah 29,53 hari. Jika dilihat dari kutub utara langit, gerakan Bumi, Bulan, dan rotasi sumbu mereka berlawanan dengan jarum jam. Sedangkan jika dilihat dari sudut pandang di atas kutub utara, baik Matahari dan Bumi, Bumi berputar dengan arah berlawanan mengelilingi Matahari. Bidang orbit dan sumbu Bumi tidak teratur; sumbu Bumi miring sekitar 23,4 derajat dari serenjang bidang orbit Bumi-Matahari (ekliptika), dan bidang orbit Bumi-Bulan miring sekitar ±5,1 derajat dari bidang orbit Bumi-Matahari. Tanpa kemiringan ini, akan muncul gerhana setiap dua minggu, bergantian antara gerhana bulan dan gerhana matahari.
Bukit sfer, atau lingkup pengaruh gravitasi Bumi, adalah sekitar 1,5 Gm atau 1.500.000 km di radius. Ini adalah jarak maksimum saat pengaruh gravitasi Bumi lebih kuat daripada Matahari dan planet-planet jauh. Objek harus mengorbit Bumi dalam radius ini, atau mereka akan terkena dampak perturbasi gravitasi Matahari.
Bumi, bersama dengan Tata Surya, terletak di galaksi Bima Sakti dan mengorbit sekitar 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Saat ini, Bumi berada sekitar 20 tahun cahaya di atas bidang galaktik di lengan spiral Orion.
0 komentar:
Posting Komentar