jagad raya dan tata surya 5

X
geografi
JAGAD RAYA DAN TATA SURYA V
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut.
1.
Memahami perubahan bentuk muka Bumi.
2.
Memahami gerakan Bumi sebagai planet.
3.
Memahami akibat rotasi dan revolusi bumi.
P.
PERUBAHAN BENTUK MUKA BUMI
Bagian kulit bumi (litosfer) yang paling atas merupakan lapisan kerak bumi. Lapisan kerak
bumi terdiri dari lempeng benua yang tebalnya 40 km dan lempeng samudera yang
tebalnya 10 km. Lempeng-lempeng tersebut melakukan gerak pergeseran mendatar
sehingga mengubah bentuk muka bumi.
Gambar penampang litosfer dengan kerak benua dan kerak dasar samudera (ilustrasi ulang
dari Sumber: Hamparan Ilmu Time Life, Geologi dan Perubahan, 1990: 10)
1
Kela
s
KTSP
K T SP& K-13
Gerak pergeseran lempeng berupa gerak divergen, konvergen, subduksi, dan transform.
a.
Divergen
Divergen adalah gerakan dua lempeng saling menjauh.
Gambar gerakan divergen (ilustrasi ulang dari Sumber: Geologi dan Perubahan, Tira Pustaka, 1996)
Gerakan divergen mengakibatkan hal-hal berikut.
1.
Terjadi renggangan lempeng sehingga membentuk lembah-lembah bercelah besar
(great rift valley) di Afrika Timur yang memisahkan Afrika dengan Jazirah Arab.
2.
Terbentuk retakan atau celah yang menjadi tempat keluarnya magma dan
membentuk jalur vulkanik baru.
3.
Terbentuk punggung dasar laut (pematang tengah samudera) di sepanjang
perenggangan lempeng. Punggung dasar laut tersebut merupakan jalur pegunungan
bawah laut yang terbentuk oleh proses vulkanisme yang menumpuk.
Contoh pematang tengah samudera (mid oceanic ridge), antara lain sebagai berikut.
b.
•
Mid Atlantic Ridge, akibat lempeng Amerika Selatan dan lempeng Afrika saling
menjauh.
•
East Pasific Ridge, akibat lempeng Amerika Utara dan lempeng Erasia saling
menjauh.
4.
Terbentuk gunung api di punggung dasar laut (punggung tengah samudera).
5.
Terbentuk aktivitas vulkanisme laut dalam yang menghasilkan lava basa berstruktur
bantal dan lava encer.
6.
Terbentuk aktivitas gempa di dasar laut.
Konvergen
Konvergen adalah gerakan dua lempeng saling bertumbukan.
Gambar gerakan konvergen (ilustrasi ulang dari Sumber: Geologi dan Perubahan, Tira Pustaka, 1996)
2
Gerakan konvergen mengakibatkan hal-hal berikut.
c.
1.
Terjadi pembengkakan lempeng benua bagian tepi sehingga membentuk deretan
pegunungan.
Contoh:
•
Tumbukan lempeng India dengan lempeng Erasia membentuk pegunungan
Himalaya dan Dataran Tinggi Tibet.
•
Tumbukan lempeng Amerika dengan lempeng Pasifik membentuk pegunungan
Rocky di Amerika Utara dan Pegunungan Andes di Amerika Selatan.
2.
Terbentuk jalur gunung api di sepanjang tumbukan lempeng.
3.
Terbentuk aktivitas vulkanisme, yaitu berupa intrusi magma, ekstrusi magma, dan
gempa vulkanik.
4.
Terbentuk aktivitas tektonisme, yaitu berupa lipatan, patahan, dan gempa tektonik.
5.
Terbentuk daerah hiposentrum gempa dangkal dan gempa dalam.
6.
Terbentuk palung laut di tempat tumbukan.
Subduksi
Subduksi adalah gerakan dua lempeng saling menunjam. Subduksi (penunjaman) terjadi
jika lempeng samudera masuk ke bawah lempeng benua karena berat jenis lempeng
benua lebih ringan.
Gambar subduksi kerak benua dan kerak samudera
(ilustrasi ulang dari Sumber: http://www.utexas.edu)
3
Gerakan subduksi mengakibatkan hal-hal berikut.
d.
1.
Terbentuk palung laut.
Contoh: palung Mindanau (Filipina) dan palung Jepang akibat lempeng Pasifik
menunjam lempeng Erasia.
2.
Pengendapan batuan campuran (batuan bancuh) di dasar palung.
3.
Terbentuk tsunami, jika kekuatan gempanya tinggi.
4.
Terbentuk busur kepulauan, jika lempeng samudera menunjam lempeng samudera
lain sehingga magma yang keluar membentuk busur kepulauan.
Transform
Transform adalah gerakan dua lempeng saling berpapasan. Transform (sesar mendatar)
merupakan pergeseran dua lempeng dengan arah berlawanan. Jika pergeseran lempeng
ke arah kiri disebut sinistral. Jika pergeseran lempeng ke arah kanan disebut dekstral.
Gambar sinistral gerakan sesar mendatar (ilustrasi ulang dari Sumber: Geologi dan Perubahan, Tira Pustaka, 1996)
Gerakan transform mengakibatkan hal-hal berikut.
1.
Terbentuk sesar (patahan) Saint Andreas akibat lempeng Amerika Utara berpapasan
dengan lempeng Pasifik. Lempeng Amerika Utara bergerak ke selatan dan lempeng
Pasifik bergerak ke utara. Patahan ini memanjang 1.200 km dari sebelah utara San
Fransisco sampai Los Angeles.
2.
Terjadi gempa tektonik yang lemah.
3.
Terbentuk aktivitas vulkanisme yang lemah.
4.
Tanggul dasar samudera (punggung dasar laut) menjadi terputus-putus.
Contoh: tanggul dasar samudera di bagian tengah Samudera Atlantik.
4
Gambar pergerakan atau pergeseran lempeng tektonik dunia
(ilustrasi ulang gambar dari Sumber: http://vulcan.wr.usgs.gov)
Q. GERAKAN BUMI SEBAGAI PLANET
Gerakan bumi meliputi rotasi, revolusi, dan presesi.
a.
Rotasi
Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya atau sumbunya. Gerak rotasi bumi
berlangsung dengan arah negatif, artinya arahnya berlawanan dengan arah jarum jam
atau dari barat ke timur. Waktu yang dibutuhkan untuk satu kali rotasi adalah 23 jam, 56
menit, 48 detik yang dibulatkan menjadi 24 jam.
Pada saat berotasi, posisi poros bumi miring 66,5° terhadap bidang ekliptika (bidang edar
revolusi bumi). Dalam satu kali rotasi bumi berputar sebesar 360° dalam waktu 24 jam, 15°
dalam waktu 1 jam, dan 1° dalam waktu 4 menit. Inilah yang menyebabkan selisih waktu
setiap bujur sama dengan 4 menit.
Bukti adanya rotasi, antara lain sebagai berikut.
1.
Percobaan Benzenberg dan Reich
Pada tahun 1802, Benzerberg melakukan percobaan dengan menjatuhkan sebuah
logam dari puncak menara yang tinggi. Ternyata logam tersebut tidak jatuh vertikal (tidak
jatuh persis di bawahnya), tetapi agak melenceng ke arah timur. Hal ini membuktikan
bahwa Bumi berotasi dari barat ke timur. Tahun 1831 Reich melakukan percobaan yang
sama di sebuah lubang pertambangan dan mendapatkan hasil serupa.
5
b.
2.
Percobaan Ayunan Faucault
Pada tahun 1851, Faucault mengadakan percobaan dengan menggunakan sebuah
bandul yang diikat pada sebuah kawat panjang yang digantungkan pada kubah.
Kemudian bandul diayunkan dengan arah yang tetap ke arah sebuah bintang.
Setelah enam jam arah ayunan berubah 90°. Enam jam kemudian arah berubah lagi
90°. Setelah 24 jam ternyata arah ayunan kembali seperti semula. Perubahan arah
ayunan tersebut membuktikan bahwa Bumi berputar pada porosnya atau berotasi.
Revolusi
Revolusi bumi adalah gerak Bumi mengelilingi Matahari. Bidang orbit (edar) Bumi
mengelilingi Matahari disebut ekliptika. Bidang ekliptika bumi berbentuk elips. Pada saat
berevolusi sumbu bumi miring 66,5° terhadap bidang ekliptika dengan arah kemiringan
yang tetap. Arah revolusi bumi seperti arah rotasinya, yaitu dari barat ke timur.
Waktu yang ditempuh untuk satu kali berevolusi adalah 365 hari, 5 jam, 48 menit, dan 46
detik, yang disebut sebagai satu tahun sideris (1 tahun matahari).
Bukti adanya revolusi bumi, antara lain sebagai berikut.
1.
Aberasi cahaya (sesatan cahaya)
Aberasi cahaya adalah perpindahan arah cahaya dari sebuah bintang akibat gerak
revolusi bumi. Andaikata Bumi tidak berevolusi, maka arah cahaya sebuah bintang
tidak berubah. Akibat Bumi berevolusi, arah cahaya sebuah bintang seolah-olah
berubah atau bergeser.
Misalkan sebuah bintang diamati dengan teropong, seperti pada gambar berikut.
Awalnya dengan teropong (T1) terlihat sebuah bintang (B1). Tiga jam kemudian
bintang tersebut bergeser ke B2. Bintang (B2) baru terlihat setelah posisi teropong
digeser ke T2. Sepintas tampak letak bintang berubah karena awalnya sinar B1 jatuh
6
pada titik T1. Setelah tiga jam arah bintang berubah dari titik B1T1 menjadi B2T2, tetapi
sebenarnya Bumilah yang bergeser karena mengelilingi Matahari dengan arah barat
ke timur.
2.
Paralaks bintang
Paralaks bintang adalah perubahan posisi sebuah bintang apabila dilihat dari dua
titik yang berbeda. Perubahan tersebut disebabkan oleh perbedaan kedudukan
pengamat di Bumi.
bintang dekat
c.
Pada waktu pengamat berada di B1, maka posisi bintang dekat searah bintang A.
Enam bulan kemudian pengamat melihat posisi bintang dekat searah bintang C
karena kedudukan pengamat sudah bergeser dari B1 ke B2 akibat revolusi bumi dari
arah barat ke timur.
Presesi
Presesi adalah gerak poros putar bumi atau gerak sumbu putar bumi. Poros putar bumi
adalah Kutub Utara-Kutub Selatan. Kutub Utara- Kutub Selatan tidak selalu mengarah ke
titik yang sama di langit, tetapi berputar seperti gasing. Gerak presesi ini sangat lambat,
untuk satu kali presesi membutuhkan waktu 26.000 tahun. Jika abad ke-20 ini Kutub
Utara menunjuk ke bintang Polaris, maka 12.000 tahun lagi Kutub Utara akan menunjuk
ke bintang Vega.
23,5o
Gambar presesi
7
R.
AKIBAT ROTASI BUMI
Rotasi bumi mengakibatkan hal-hal berikut.
a.
Pergantian Siang dan Malam
Pergantian siang dan malam disebabkan oleh Bumi yang berputar pada porosnya. Pada
saat permukaan Bumi menghadap Matahari, semua wilayah yang menerima sinar matahari
mengalami siang, sebaliknya yang membelakangi Matahari mengalami malam. Belahan
bumi bagian timur mengalami siang lebih dahulu.
23,5o
Malam
Siang
Gambar terjadinya siang dan malam di Bumi (ilustrasi ulang dari sumber: tadst.com)
b.
Perbedaan Waktu
Bumi dalam sekali rotasi menempuh putaran sebesar 360° bujur dalam waktu 24 jam
sehingga setiap 15° ditempuh dalam waktu 4 menit. Di Indonesia wilayah waktu dibagi
jadi tiga, yaitu WIB, WITA, dan WIT. Dasar hitungannya sebagai berikut.
141° − 95° = 46°
46°
= 3 jam, 4 menit
15°
WIB
WIB
WITA
WITA
WIT
WIT
Gambar pembagian wilayah waktu Indonesia
8
c.
Pembagian Wilayah Waktu Internasional
Gerak rotasi menyebabkan Bumi terbagi menjadi 24 zona waktu. Greenwich Mean Time
(GMT) mewakili waktu di sepanjang bujur 0°. Wilayah yang terletak di sebelah timur bujur
Greenwich bertambah 1 jam untuk tiap-tiap zona waktu, sebaliknya di wilayah yang
terletak di sebelah barat bujur Greenwich berkurang 1 jam untuk tiap-tiap zona waktu.
Wilayah
Waktu
Internasional
Gambar pembagian wilayah waktu internasional (Sumber: hdpixa.com)
d.
Pembelokan Angin
Pembelokan angin dibuktikan oleh hukum Buys Ballot yang berbunyi sebagai berikut.
1.
Angin adalah udara yang bergerak dari daerah bertekanan maksimum ke daerah
yang bertekanan minimum.
2.
Di belahan Bumi utara angin belok ke kanan, dan di belahan Bumi selatan angin
belok ke kiri.
Pembelokan angin tersebut disebabkan rotasi bumi dan bentuk bumi yang bulat.
Kt.U
I
.T.
ss
Pa
arah perputaran bumi
EKUATOR BUMI
Barat EQUATOR BUMI
Pa
ss
Timur
.T
g
Kt.s
Gambar pembelokan angin di belahan Bumi (ilustrasi ulang dari sumber: Simamora, 1979: 28)
9
e.
Pembelokan Arus Laut
Salah satu penyebab terjadinya arus laut adalah tiupan angin. Arus laut bergerak searah
tiupan angin. Adanya pembelokan angin menyebabkan pembelokan arus laut. Di belahan
Bumi utara, tiupan angin memaksa arus laut membelok ke kanan, dan di belahan Bumi
selatan tiupan angin memaksa arus laut membelok ke kiri.
Gambar arus laut di dunia (ilustrasi ulang dari sumber: marinebio.org)
f.
Gerak Semu Harian Benda Langit
Matahari dan benda langit lainnya tampak seolah-olah bergerak dari timur ke barat. Di
pagi hari Matahari seolah-olah terbit di sebelah timur, sedangkan di senja hari terbenam
di sebelah barat. Gerakan benda langit tersebut hanyalah gerakan semu karena yang
bergerak sebenarnya adalah Bumi, yaitu berotasi dari barat ke timur.
g.
Perbedaan Percepatan Gravitasi Bumi
Rotasi bumi menyebabkan perbedaan percepatan gravitasi. Perbedaan percepatan
gravitasi bumi disebabkan oleh perbedaan garis tengah bumi. Garis tengah wilayah
ekuator lebih besar daripada garis tengah wilayah kutub sehingga percepatan gravitasi di
ekuator lebih kecil dibandingkan dengan percepatan gravitasi di kutub.
h.
Bumi Pepat di Bagian Kutubnya
Bumi berbentuk bulat. Akibat gerak rotasi bumi yang terus-menerus menyebabkan bentuk
pepat di kedua kutub bumi.
10
S.
AKIBAT REVOLUSI BUMI
Revolusi bumi membawa akibat sebagai berikut.
a.
Gerak Semu Matahari
LU
22 Jun
GBU 23,5o
EKUATOR
GBS
0o
21 Mar
21 Mar
23 Sep
23,5o
22 Des
LS
Gambar bagan gerak semu tahunan matahari pada ekliptika
Melihat bagan tersebut sepertinya Matahari bergeser dari ekuator ke Garis Balik Utara
(GBU), lalu ke ekuator lagi, kemudian ke Garis Balik Selatan (GBS) dan selanjutnya kembali
ke pergeseran awal. Sebenarnya Matahari tidak bergerak, tetapi Bumilah yang bergerak
mengelilingi Matahari dengan sumbu rotasi yang miring 66,5° terhadap bidang ekliptika.
Gerak semu matahari tersebut dapat dibuktikan dengan mengamati titik terbit matahari.
Misalkan pada bulan Maret, Matahari terbit di sebelah timur bukit, tiga bulan kemudian
(Juni) Matahari akan terbit di sebelah utara bukit, dan tiga bulan berikutnya (September)
Matahari terbit di sebelah barat bukit.
b.
Pergantian Musim
21 Juni
1
LU
2
Garis Balik Utara
23
Ekuator
21 Maret
23 September
1
LS
2
Garis Balik Selatan
23
22 Desember
Gambar gerak semu matahari
11
Gerak semu matahari menyebabkan pergantian musim di Bumi. Pembagian musim di
berbagai wilayah adalah sebagai berikut.
1.
Di wilayah tropis, musim berganti dua kali dalam satu tahun.
Misalkan di Indonesia:
2.
•
pada saat Matahari di belahan Bumi utara (Maret-Juni-September), Indonesia
mengalami musim kemarau.
•
pada saat Matahari di belahan Bumi selatan (September-Desember-Maret),
Indonesia mengalami musim hujan.
Di wilayah subtropis, wilayah sedang, dan wilayah dingin, musim berganti empat kali
dalam satu tahun.
•
Di wilayah belahan Bumi utara mengalami musim sebagai berikut.
21 Maret–21 Juni: Semi
21 Juni–23 September: Panas
23 September–22 Desember: Gugur
22 Desember–21 Maret: Dingin
•
Di wilayah belahan Bumi selatan mengalami musim sebagai berikut.
21 Maret–21 Juni: Gugur
21 Juni–23 September: Dingin
23 September–22 Desember: Semi
22 Desember–21 Maret: Panas
c.
Perubahan Panjang Siang dan Malam
Kutub Utara
Garis Balik Utara
21 Juni
Ekuator
21 Maret
23 September
22 Desember
Garis Balik Selatan
Kutub Selatan
Gambar gerak semu matahari
12
Ekuator
Gerak semu matahari mengakibatkan perubahan panjang siang dan malam karena
pengaruh keberadaan Matahari.
1.
d.
21 Maret dan 23 September (matahari di ekuator).
•
Jarak Kutub Utara dan Kutub Selatan ke Matahari sama.
•
Belahan Bumi utara dan belahan Bumi selatan menerima sinar matahari sama
banyak.
•
Waktu siang dan malam di belahan Bumi utara dan selatan sama panjang,
kecuali daerah kutub.
2.
21 Juni (Matahari di Garis Balik Utara).
Kutub Utara mengalami siang 24 jam karena paling dekat dengan Matahari.
3.
21 Maret hingga 23 September (Matahari di Ekuator–GBU–Ekuator).
•
Belahan Bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak.
•
Waktu siang di belahan Bumi utara lebih panjang.
4.
22 Desember (Matahari di Garis Balik Selatan).
Kutub Selatan mengalami siang 24 jam karena paling dekat dengan Matahari.
5.
23 September hingga 21 Maret (Matahari di ekuator–GBS–ekuator).
•
Belahan Bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak.
•
Waktu siang di belahan Bumi selatan lebih panjang.
Perubahan Posisi Rasi Bintang
Revolusi bumi menyebabkan posisi Bumi berubah-ubah karena Bumi bergerak mengelilingi
Matahari di sepanjang ekliptika, akibatnya posisi rasi bintang juga tampak berubah-ubah
dari bulan ke bulan.
Pada saat Bumi berada pada di sebelah barat Matahari, kita hanya dapat melihat bintangbintang yang berada di sebelah barat Matahari.
Contoh:
e.
1.
21 Maret tampak rasi bintang Aries.
2.
21 April tampak rasi bintang Taurus.
Tarikh Matahari
Tarikh matahari atau tahun matahari adalah masa yang timbul akibat gerak revolusi bumi.
Bumi beredar mengelilingi Matahari dalam sekali revolusi menempuh waktu 365 hari, 5
jam, 48 menit, 46 detik.
13