Bulan ('Luna' dalam bahasa Latin) sebagai satelit Bumi termasuk benda langit yang sangat mengemuka dalam budaya Astronomi sejak millennia lalu. Ragam mitos atau cerita rakyat dari seluruh dunia pun dijumpai. Bulan pula yang mengilhami manusia untuk “meraihnya”. Tiba saat para awak Apollo 11 berhasil ke sana. Serba sedikit mengetahui kesejatian ujud Sang Dewi Malam tersebut yang wajahnya penuh dengan kawah-kawah akibat tumbukan dengan bebatuan antar planet (kalau di Bumi, fenomena meteor). Muncullah sebuah keunikan dan ketakjuban ketika mendapati wajah rumah kita yang mirip penampakan Bulan pada malam hari, Sang Planet Biru. Satu lagi cakrawala pengetahuan terkuak, bahwa di sebuah bola biru berbalut air dan mega itulah kita tinggal. Sebuah ekosistem ke-planet-an yang seharusnya melahirkan kesadaran bahwa Bumi adalah unik dan perlu dipertahankan. Kredit: NASA.

User Rating: 4 / 5

Star ActiveStar ActiveStar ActiveStar ActiveStar Inactive
 

 

Pada waktu menyaksikan langit malam, tampak bintang-bintang dan benda langit lainnya tersebar tinggi ke segala arah dari puncak langit (zenith) hingga ke arah ufuk (horizon). Dulu manusia menganggap langit merupakan sebuah bola yang sangat besar, sedangkan Bumi berupa sebuah pulau di tengah-tengah samudra.

Ada juga pendapat bahwa Bumi bentuknya datar atau silinder terapung. Bumi pun dianggap sebagai pusat alam semesta (konsep geosentris). Hal ini tercermin dari pandangan bangsa Mesopotamia, Babylonia, Mesir, India, Yunani, dan bangsa lainnya sejak millennia yang lalu.

Kini diketahui bahwa Bumi berbentuk bola dan lautan tidak lain adalah bagian dari Bumi (terletak pada lapisan litosfer atau kerak Bumi) yang menutupi ±70% permukaannya. Struktur mirip bola membuat adanya perbedaan ketinggian bintang berdasarkan lokasi pengamatannya. Ambil contoh semisal pada saat bersamaan, maka Bintang Layang Layang tidak dapat dilihat dari belahan Bumi utara. Sementara itu, pengamat di Indonesia melihatnya sedikit di atas ufuk dan penduduk Selandia Baru melihatnya dekat puncak langit. Akibat kelengkungannya, maka apabila letak Matahari diamati dari dua tempat yang berbeda tentu akan berbeda pula letaknya di kubah langit. Hal ini dimanfaatkan oleh Eratothenes untuk mengukur dimensi Bumi. Perbedaan sudut datang cahaya Matahari dan jarak kedua tempat itu dapat diukur. Dengan demikian, berdasarkan ilmu ukur segitiga, keliling dan jari-jari Bumi dapat dihitung.

Pengukuran ErathothenesPengukuran Eratosthenes.

 

Gerak Rotasi

Sebagai benda langit berbentuk bola, Bumi pun tidak diam. Dia bergerak berputar pada porosnya atau gerak rotasi. Gerak harian benda langit (terbit dan terbenam) adalah akibat gerak rotasi dengan periode 1 hari atau 23 jam 56 menit 4 detik berdasarkan patokan bintang (hari sideris). Bila berpedoman Matahari, 1 hari adalah 24 jam (hari Surya). Gerak ini pula sebagai penyebab adanya pergantian siang dan malam. Kini diketahui bahwa Bumi tidak berbentuk bola sempurna melainkan pepat di kedua kutubnya (bentuk geoid). Hal ini telah diperhitungkan sejak Sir Isaac Newton tahun 1687. Ukuran kepepatannya 0,003. Jadi jejari kutub (6.356,9 km) lebih pendek dibanding jejari ekuator (6.378,4 km). Dampaknya, gaya gravitasi di daerah kutub lebih besar dibandingkan dengan di daerah ekuator.

 

Besar Massa

Mengetahui massa atau jumlah zat yang dikandung Bumi adalah hal mendasar yang dapat dipakai untuk mengetahui massa benda langit lainnya seperti Matahari dan planet-planet. Salah satu cara adalah menggunakan Timbangan Jolly, dengan cara membandingkan gaya berat Bumi terhadap suatu benda dengan gaya berat Bumi ditambah dengan sebuah benda yang diketahui massanya. Dengan cara ini diketahui massa Bumi kisaran 6 x 1021 ton.

 

Atmosfer dan Aurora

Ruang yang memisahkan Bumi dan benda langit diisi oleh medium angkasa yang terdiri dari atmosfer dan angkasa luar yang hampir menyerupai ruang hampa. Fenomena akibat adanya angkasa Bumi antara lain: pendar cahaya meteor, kerlap-kerlip cahaya bintang, terjadinya refraksi pada Matahari (bentuk yang menjadi tidak lingkaran menjelang terbenam), cahaya Matahari yang berwarna jingga/merah ketika berada di dekat ufuk, cahaya aurora di seputar kutub (Aurora Borealis di utara dan Aurora Australis di selatan), juga petir dan pelangi.

Sehari-hari kita menghirup udara, dan ternyata udara ini berasal dari lapisan gas yang menyelimuti Bumi yang disebut atmosfer. Unsur terbanyak adalah molekul nitrogen (N2, 79,5%) disusul oksigen (O2, 21%). Molekul-molekul gas di atmosfer bersifat menghamburkan cahaya yang memiliki panjang gelombang pendek (warna biru). Oleh sebab itu, pada siang hari tampak langit berwarna biru. Ditambah lagi bahwa 70% permukaan Bumi tertutup oleh lautan. Jadi, dengan adanya pantulan langit biru itulah kita melihat lautan pun berwarna biru. Walhasil, tampaklah Bumi layaknya bola berwarna biru sedemikian dijuluki Si Planet Biru. Lebih jelas apabila dilihat dari angkasa luar.

Adapun fenomena cahaya aurora di daerah kutub sebenarnya berkaitan dengan zarah yang dilontarkan Matahari dan keberadaan medan magnet Bumi. Hamburan jutaan ton massa dari Matahari sebagiannya terlempar ke Bumi. Beruntunglah Bumi memiliki tameng berupa medan magnet. Zarah dari Matahari tertampung pertama pada jarak sekitar 12 kali jejari Bumi (arah Matahari), lalu ditahan lagi oleh daerah magnetopause sampai pada jarak 10 jejari Bumi, kemudian pada daerah yang relatif stabil yaitu daerah Sabuk van Allen (5 kali jejari Bumi). Ini semua dapat mengurangi dampak buruk atau melindungi Bumi dari berbagai serbuan zarah tersebut. Interaksi zarah dengan atmosfer di kutub medan magnet inilah yang melahirkan fenomena aurora yang berwarna-warni sesuai unsur apa yang berinteraksi.

 

Lapisan Atmosfer

Atmosfer terdiri dari beberapa lapisan. Pertama, terdekat permukaan disebut lapisan troposfer yang tebalnya 14 km. Pada lapisan ini terjadi gejala cuaca. Sumber panas di lapisan ini berasal dari radiasi inframerah permukaan Bumi yang mendapatkan panasnya dari radiasi cahaya tampak Matahari (cahaya visual/kasatmata). Lapisan kedua adalah lapisan tropopaus setebal 4 km. Pada lapisan ini pemanasan radiasi inframerah permukaan sudah tidak berpengaruh lagi.

Lapisan ketiga dan keempat disebut stratosfer (30 km) dan mesosfer (40 km). Batas pemisah antara keduanya adalah lapisan ozon, yaitu lapisan molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen (O3) yang bersifat menyerap radiasi ultraviolet dari Matahari. Lapisan inilah yang secara langsung mendapat panas dari Matahari. Oleh karena itu, panasnya akan naik melebihi lapisan troposfer. Dimaklumi apabila timbul kecemasan karena berkurangnya lapisan ozon, yang dalam hal ini menjadi pelindung makhluk hidup dari terpaan radiasi ultraviolet yang berbahaya.

 

Foto lapisan atmosfer yang diabadikan dari International Space Station. Credit: NASA

 

Di atas mesosfer terdapat lapisan ionosfer, yaitu lapisan yang terdiri dari banyak atom yang terionisasi (kehilangan elektronnya) dengan ketebalan kisaran 350 km. Lapisan ini menyerap energi paling besar dari Matahari. Sebutan lainnya adalah lapisan termosfer karena naiknya temperatur yang sangat tinggi dibanding semua lapisan dibawahnya. Oleh karena adanya ionisasi pada lapisan tersebut, maka banyak elektron bebas. Elektron-elektron itulah yang memantulkan gelombang radio yang biasa dipakai oleh stasiun pemancar radio. Kondisi Matahari yang terkadang sangat aktif (misal adanya ledakan besar di permukaannya) dapat mempengaruhi lapisan ini. Walhasil, juga berpengaruh pada pancaran gelombang radio. Dalam kondisi khusus, pusat tenaga listrik di Bumi pun dapat padam dibuatnya.

 

Gerak Revolusi

Bumi selain berotasi juga beredar mengelilingi Matahari bersama planet-planet lain. Gerak Bumi mengelilingi Matahari disebut gerak revolusi. Apabila kita berada di suatu tempat yang jauh di antariksa, kita dapat menyaksikan Bumi adalah sebuah planet di antara 8 planet lainnya yang berevolusi terhadap Matahari. Gerak ini sebagai akibat adanya gaya gravitasi padamana Matahari memiliki gaya terbesar sedemikian planet-lah yang bergerak mengedarinya. Kaidah ini mengemuka pertama kali setelah Newton berhasil merumuskan secara matematis yang kini populer disebut Hukum Gravitasi Newton. Dengan hukum ini, kita dapat menentukan besarnya massa Matahari dan planet-planet. Kala revolusi Bumi adalah 1 tahun, yaitu kisaran 365,25 hari. Lintas edar Bumi tidak lingkaran sempurna, melainkan agak lonjong (bentuk ellips). Ukuran kelonjongan biasa disebut eksentrisitas.

 

Struktur Bumi

Kini bagaimana dengan isi perut Bumi? Para ahli menyimpulkan bahwa bagian dalam Bumi terdiri dari lapisan berturut dari pusat Bumi, yaitu inti besi padat (kedalaman 4.980 – 6.370 km), inti besi cair (2.900 – 4.980 km), selimut bawah (700 – 2.900 km), lapisan peralihan (250 – 700 km), astenosfer (100 – 250 km), dan litosfer atau kerak (0 – 100 km).

 

Planet Bumi hadir lebih awal dalam evolusi alam semesta. Berdasarkan penelitian terbaru bahwa ketika Tata Surya kita lahir 4,6 miliar tahun yang lalu ternyata hanya kisaran 8 persen dari total kemungkinan terjadinya planet-planet yang layak huni (habitable planets). Artinya dalam kurun waktu bermiliar tahun ke depan, bahan mentah yang ada masih mungkin membentuk sisanya yang 92 persen. Kesimpulan ini berdasarkan penelitian berlandas data Hubble Space Telescope dan Kepler Space Observatory. "Motivasi utama kami adalah untuk memahami posisi Bumi di alam semesta," kata Peter Behroozi dari Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore, Maryland, "dibandingkan dengan semua planet yang akan pernah terbentuk di alam semesta, Bumi sebenarnya dapat dikatakan termasuk planet generasi awal." Artwork Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Science Credit: NASA, ESA, and P. Behroozi and M. Peeples (STScI)

 

Beberapa teori tentang terbentuknya Tata Surya menerangkan bahwa Bumi terbentuk bersama-sama dengan anggota Tata Surya lainnya. Secara lebih umum, bahwa pembentukan Tata Surya tidak lepas dari penelitian bagaimana terbentuknya bintang. Sisa pembentukan bintang (Matahari) itulah yang akan menjadi planet dan benda lainnya di Tata Surya.

 

Rumah Kita

Usia Bumi diperkirakan lebih dari 4,6 milyard tahun. Dari proses keterjadiannya, maka kondisi Bumi secara fisik dapat dibandingkan dengan planet lain. Baik besarnya massa, diameter, atmosfer, jarak ke Matahari, dll. Dari sini dapat disimpulkan bahwa betapa Bumi memiliki keunikan yang sangat terasa. Apakah keunikannya? Kondisi sedemikian membuat Bumi memiliki aneka ragam bentuk kehidupan, baik di darat, laut, dan udara. Inilah yang sampai sekarang tidak dipunyai planet-planet lainnya.

Pada sisi lainnya – Bumi sebagai rumah kita – ibarat wahana antariksa berbentuk bola biru pucat. “Sang awak” tidak tinggal didalamnya, namun justru dipermukaan. Bila kapal laut kelebihan beban muatan, maka dapat kandas tenggelam. Bila Bumi kelebihan beban muatan? Seleksi alam menjadi keniscayaan. Pada sisi lain, “sang awak” anggap sebagai “sesuatu yang hidup” (Di sini tidak dibahas hidup dari mana!). Ditubuhnya ada unsur apa saja dan ini merupakan ranah ujud – siapapun sah saja masuk ke ranah tersebut. Ada satu hal yang lumrah untuk belajar tentang kehidupan di dataran indrawi, yaitu mencari contoh sebanyak mungkin tentang segala sesuatu yang hidup dengan cara memperbandingkan segala yang terkait dengan kehidupan. Jadi berbekal ranah inilah (misal astrobiologi/kimia), pada dasarnya kita mencoba menelusuri unsur pendukung sebagai “syarat butuh” untuk berlangsungnya kehidupan, untuk mencoba memahami dinamikanya. Pada akhirnya secara spirit memperoleh sesuatu dalam gejolak pemahaman seputar keunikan Bumi – rumah kita yang merupakan salah satu komponen alam semesta. Siapa yang bercita-cita merusak rumahnya sendiri? Bila pada tahap pemahaman bahwa Bumi adalah rumah yang disediakan bagi kita, maka siapa yang bercita-cita “masa bodoh” dengan segala yang terjadi pada rumahnya sendiri?

Sampai saat ini kebanyakan manusia sadar, walau Jagad Raya begitu luas namun tetap Bumi adalah satu-satunya tempatnya ber–kehidupan. Tetap berusaha dengan segala kerendahan hati untuk mencari sahabat hingga nun jauh di luar sana. Dalam dataran lain dan justru menjadi salah satu sokoguru – bahwa apapun ragam penelitiannya, nyatanya masih tetap menunjukkan hasil bahwa lingkungan yang paling nyaman hanyalah Bumi. Sama artinya bahwa satu-satunya cara agar manusia tetap nyaman adalah dengan mengelola, merawat, dan melestarikan Bumi dengan segala isi dan fenomenanya. Uniknya, inilah yang sejatinya diamanatkan. Dalam pengembaraannya, Bumi dan Jagad Raya adalah sahabat sejatinya. Dalam pemahaman ini, siapa yang berkeinginan untuk memutus tali persahabatan yang indah?

 

TABEL 1.

Notasi arah rotasi planet          :   B – T (Barat ke Timur)

Notasi periode revolusi       :   h = hari, t = tahun.

Nama Planet

Arah Rotasi

Periode Revolusi

Eksentisitas (notasi e)

Kecepatan Revolusi

(km/detik)

Inklinasi Orbit terhadap

Ekliptika

Venus

T – B

224,68 h

0,0068

35,04

30 24’

Bumi

B – T

365,256 h

0,017

29,80

00

Mars

B – T

1 t 321,73 h

0,093

24,14

10 51’

 

Daftar Pustaka

Darling, D., 2004, The Universal Book of Astronomy, John Wiley & Son, New Jersey

Sawitar, W., 2014, Menjelajahi Jagad Raya, Materi Penyuluhan Astronomi Tingkat SMP dan SMA, Planetarium dan Observatorium Dinas Pendidikan Provinsi DKI Jakarta

Category: