Struktur Geologi Bumi dan Taksiran Usianya


Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain.

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.

Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

Bentuk
Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulatan gepeng (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian katulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Prancis.

Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan katulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.

Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.

Komposisi Bumi
Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi(32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%), dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%), dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur, dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida. Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

Lapisan bumi
Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
  1. Kerak Bumi
  2. Mantel Bumi
  3. Inti Bumi
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material) -nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
  1. Litosfir
  2. Astenosfir
  3. Mesosfir
  4. Inti Bumi bagian luar
Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C

Inti Bumi bagian dalam
Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C

Usia Bumi
Bumi memiliki usia sekitar 4.54 milyar tahun (4.54 × 109 years ± 1%). Usia ini ditentukan melalui penanggalan radiometrik meteorit dan sesuai dengan usia bebatuan tertua yang pernah ditemukan dan sampel dari bulan. Matahari, sebagai perbandingan, berusia sekitar 4.57 milyar tahun, 30 juta tahun lebih tua.

Pada tahun 1862, fisikawan William Thomson mengeluarkan perhitungan bahwa usia Bumi adalah 20 juta hingga 400 juta tahun

Sejumlah peneliti geologi telah menemukan cara baru dalam menentukan usia bumi yang jauh lebih akurat. Dengan cara baru ini diperkirakan usia bumi sekarang 70 juta tahun lebih muda dari perkiraan sebelumnya, yang menyebutkan usia bumi 4,5 miliar tahun lebih.

Tim peneliti yang melakukan kajian ini mengatakan, untuk menentukan usia bumi mereka membandingkan sejumlah elemen yang terdapat dalam lapisan bumi dengan meteorit yang diperkirakan usianya sama dengan sistem tata surya, seperti dimuat dalam jurnal Nature Geosciences.

Hasil penting dari kesimpulan yang mereka dapatkan dari penelitian ini adalah proses pembentukan bumi dari unsur-unsurnya ternyata membutuhkan waktu lebih lama dari yang telah diduga sebelumnya.

Para ilmuwan mengkaji skala waktu ini dengan melihat pada seberapa lama Bumi tumbuh atau berkembang sebagai sebuah “embrio planet” dan kemudian melihat munculnya tabrakan dengan bagian lain untuk membentuk planet bumi seperti yang terjadi sekarang.

“Proses tabrakan yang terjadi menyebabkan bagian dari planet ini meleleh dan menyebabkan unsur logam terpisah ke dalam pusat bumi dan kemudian membentuk inti bumi pada planet bumi saat ini, ” kata Dr John Rudge dari Universitas Cambridge yang mengepalai proses penelitian ini.

Proses pembentukan planet yang panjang kemudian menjadikan bumi seperti sekarang dengan ukuran dan bentuk geologisnya saat ini.

Untuk mengkaji bagaimana proses pembentukan ini para peneliti melihat pada dua “isotop”- elemen kimia di dalam lapisan bumi yang disebut 182-hafnium dan 182-tungsten. Setelah melalui serangkaian periode yang berlangsung beberapa juta tahun, hafnium kemudian mengalami perubahan menjadi tungsten. Kemudian tungsten bercampur dengan logam dan kemudian ketika inti bumi mengalami proses pembentukan kesemua unsur itu menjadi satu.

Proses ini kemudian meninggalkan tanda pada lapisan bumi dan kemudian dijadikan cara untuk mengetahui berapa usia bumi.

Dr John Rudge mengatakan, jika benar, maka ini berarti proses pembentukan bumi membutuhkan waktu hingga 100 juta tahun. “Kita memperkirakan hal itu yang membuat kisaran usia bumi saat ini adalah 4,467 miliar tahun yang berarti lebih muda jika dibandingkan dengan perkiraan sebelumnya yang menyebutkan usia bumi adalah 4,537 miliar tahun,”.

0 komentar:

Posting Komentar

 
Design by Wordpress Theme | Bloggerized by Free Blogger Templates | JCPenney Coupons