PERKEMBANGAN IPA

Perkembangan IPA

A.   Teori Terbentuknya Alam Semesta

Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos seperti berikut :

Ø  Mikrokosmos : Benda-benda alam yang mempunyai ukuran yang sangat kecil.

Misal : Electron, Atom, Amuba, dll

Ø  Makrokosmos : Benda-benda alam yang mempunyai ukuran yang sangat besar.

Misal : Planet, Bintang, Galaksi, dll

Adapun beberapa teori terbentuknya alam semesta munurut para pakar astronomi adalah sebagai berikut :

1.      Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory)

Teori ini berdasarkan prinsip kosmologi sempurna yang menyatakan bahwa Alam Semesta dimanapun dan kapanpun selalu sama. Berdasarkan prinsip tersebut, alam semesta terjadi pada saat terntentu yang telah lalu dan segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lainnya.

Jadi, teori ini beranggapan bahwa alam semesta itu tak terhingga besarnya dan tak terhingga tuanya (tanpa awal dan akhir)

2.      Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory)

Teori ini di kembangkan oleh George Lemaitre, teori ini mengemukakan bahwa pada mulanya alam semesta berupa sebuah primeval atom yang berisi semua materi dalam keadaan yang sangat padat. Atom tersebut mempunyai massa yang sangat besar dan massa jenis yang sangat besar. Kerena adanya reaksi inti, atom tersebut kemudian meledak dengan hebat, kemudian massa tersebut mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan dan tersebar di alam semesta. Setelahnya akan terjadi ekspansi massa yang berlangsung jutaan tahun dan akan terus berlangsung.

Dari kedua teori di atas, teori Big Bang (Dentuman Besar) yang sekarang menjadi acuan masyarakat mengenai terbentuknya alam semesta ini. Mengenai benar tidaknya tentang terbentuknya alam semesta ini tentunya hanya Tuhan lah yang tahu segalanya.

B.   Teori Terbentuknya Tata Surya

Tata surya adalah sekumpulan benda – benda yang ada di angkasa dimana terdiri dari sebuah bintang besar yang disebut dengan matahari dan dikelilingi oleh semua objek yang tertarik karena gaya grafitasinya.

Benda atau Objek langit yang mengelilingi matahari tersebut adalah planet – planet yang berjumlah delapan dengan masing – masing satelit yang mengorbitnya. Selain itu, ada juga jutaan benda langit, seperti meteor, asteroid, komet dan lainnya.

Ada beberapa teori yang membahas mengenai terbentuknya Tata Surya, teori-teori tersebut adalah :

1.      Teori Nebula

Dalam teori Nebula, pada awalnya sistem tata surya ini terbentuk dari suatu nebula atau kabut tipis yang sangat luas. Nebula atau massa gas raksasa yang bercahaya ini berputar perlahan -lahan yang kemudian secara berangsur -angsur mendingin, mengecil dan mendekati bentuk bola.

Rotasi yang terjadi semakin lama semakin kencang sehingga mengakibatkan bagian tengah dari massa tersebut jadi menggelembung. Akibatnya, lingkaran materi tersebut terlempar keluar.

Lingkaran inilah yang kemudian mendingin, mengecil, hingga akhirnya menjadi planet -planet. Planet -planet yang terbentuk tetap mengorbit mengelilingi inti massa. Sementara lingkaran lain terlempar lagi dari pusat massa sehingga menjadi seluruh planet yang kita kenal sekarang ini, termasuk bumi.

Pusat massa tersebut adalah matahari. Berikutnya, planet -planet yang ada juga melemparkan massa-nya keluar angkasa sehingga berubah menjadi satelit seperti bulan yang dimiliki oleh bumi.

Teori Nebula muncul pada abad XVIII (ke-18), diawali oleh pendapat dari seorang filsuf Jerman bernama Immanuel Kant. Pendapat Kant diperkuat oleh Marquis de Laplace (Piere Simon), yang merupakan seorang astronom Prancis.

Teori yang diungkapkan oleh Laplace merupakan penjelasan pendapat Kant. Meski Laplace tidak mengetahui sumbangan dari pemikiran kant dalam teorinya. Karena berasal dari pemikiran dua ahli ini, maka teori Nebula juga sering disebut sebagai Teori Kant - Laplace.

2.      Teori Planetesimal

Planetesimal merupakan suatu benda padat kecil yang bergerak mengelilingi suatu inti yang bersifat gas. Teori ini mengemukakan suatu ketika sebuah bintang melintasi ruang angkasa dengan cepat dan berada sangat dekat dengan matahari.

Bintang yang melintas tersebut memiliki daya tarik yang besar sehingga mengakibatkan pasang di bagian gas panas matahari. Karenanya, terdapatlah massa gas dari matahari yang terlempar keluar dan mulai mengorbit pada matahari.

Namun, karena daya tarik yang masih banyak dimiliki matahari, maka massa gas tersebut tertahan dan bergerak mengeliling matahari. Massa gas ini akan menjadi dingin dan bentuknya menjadi cairan yang memadat. Massa tersebutlah yang saat ini kita kenal sebagai planet, termasuk untuk bumi kita.

Teori ini muncul sekitar tahun 1900. Teori ini dikemukakan seorang astronom bernama Forest Ray Moulton dan seorang ahli geologi bernama T.C. Chamberlain dari Universitas Chicago.

Teori ini didasarkan pada pengamatan beberapa bintang di langit nampak tidak pernah berhenti bergerak. Suatu ketika, bintang yang terus bergerak tersebut melintas sangat dekat dengan Matahari.

Lalu karena adanya gaya gravitasi, terjadilah gaya tarik menarik antara matahari dan bintang yang melintas tersebut. Terjadilah pasang yang mengakibatkan terbentuknya planet-planet. Planet yang terbentuk ini yang mungkin mengikuti bintang yang lewat tadi.

3.      Teori Pasang Surut (Teori Ide Benturan)

Teori ini menyebutkan bahwa planet -planet awalnya terbentuk secara langsung oleh gas asli matahari yang tertarik oleh bintang yang melintas sangat dekat dan nyaris bersinggungan dengan matahari.

Teori ini hampir sama dengan teori planetesimal. Bedanya, pada teori ini planet tidak terbentuk oleh planetesimal. Teori ini menyebutkan bahwa saat bintang berada sangat dekat dengan matahari, ada tarikan gravitasinya yang menyedot filament gas yang berbentuk cerutu panjang.

Filament ini membesar di bagian tengah dan mengecil di kedua ujungnya. Dari filament inilah terbentuk sebuah planet. Pendapat ini dicetuskan oleh Sir James Jeans dan Sir Harold Jeffreys dari Inggris pada tahun 1918.

Jeans dan Jeffreys beranggapan kelahiran Tata Surya adalah suatu peristiwa langka. Sebab, perisitiwa ini terjadi saat matahari nyaris bersinggungan dengan sebuah bintang. Peristiwa ini menyebabkan lidah matahari jadi berbentuk seperti cerutu ini juga menjadi penjelasan logis tentang ukuran planet yang berbeda satu sama lain.

4.      Teori Lyttleton (Teori Bintang Kembar)

Teori ini mengemukakan bahwa mulanya matahari merupakan bintang kembar yang mengelilingi sebuah medan gravitasi. Tapi, ada sebuah bintang yang menabrak salah satu bintang kembar tersebut dan mungkin menghancurkannya.

Bintang yang hancur tersebut berubah menjadi massa gas yang berputar-putar. Karena terus berputar, maka massa gas itu berubah dingin dan membentuk planet – planet. Sementara satu bintang lain yang bertahan menjadi pusat tata surya yang kita kenal sebagai matahari.

Matahari mampu menahan planet yang terbentuk tersebut karena memiliki kekuatan gravitasi. Karenanya, planet -planet dapat beredar menurut lintasannya mengelilingi matahari. Karena anggapan pembentukan tata surya ini, karena adanya suatu benturan.

Teori Lyttleton ini dicetuskan oleh R.A. Lyttleton yang merupakan seorang astronom. Ia melakukan modifikasi terhadap teori benturan yang sebelumnya pernah ada. Namun, teori yang diungkapkan Lyttleton ini dianggap memiliki penjelasan yang lebih baik mengenai asal mula Tata Surya berdasarkan teori benturan.

5.      Teori Awan Debu

Teori Awan Debu mengungkapkan bahwa calon Tata Surya awalnya adalah awan yang sangat luas. Awan ini terdiri dari debu dan gas kosmos yang diperkirakan berbentuk seperti sebuah piring.

Namun, terdapat ketidakteraturan dalam awan tersebut yang menyebabkan terjadinya perputaran sehingga gas dan debu yang berputar berkumpul jadi satu. Sementara debu dan gas ini terus berputar, awan tersebut pun menghilang.

Lalu, partikel - partikel debu yang keras saling berbenturan, melekat dan berubah menjadi planet. Lalu berbagai gas yang ada di tengah -tengah awan berkembang dan menjadi matahari.

Teori Awan Debu ini dicetuskan oleh Fred L. Whippel yang merupakan seorang astronom asal Amerika Serikat. Teori ini merupakan pengembangan teori Nebula.

Selain apa yang diungkapkan oleh Fred L. Whippel, ada juga astronom Inggris bernama Fred Hoyle dan astronom Swedia bernama Hannes Alven yang mengungkapkan teori yang serupa dengan teori Awan Debu.

Mereka berpendapat bahwa pada mulanya Matahari berputar dengan cepat dengan piringan gas di sekelilingnya. Jika merujuk pada penelitian era modern, Matahari dikatakan berputar kira-kira satu kali dalam 27 hari.

Perhitungan mutakhir menunjukkan bahwa Matahari primitif berputar lebih cepat sehingga memungkinkan terlemparnya bahan - bahan yang kemudian membentuk planet. Hal inilah yang mendukung teori awan debu ini.

6.      Hipotesis Kuiper

Dikemukakan bahwa alam semesta ini pada awalnya terdiri dari formasi bintang -bintang. Lalu, terdapat dua pusat yang memadat dan berkembang dalam suatu awan antarbintang dari gas hydrogen.

Satu pusat lebih besar daripada pusat yang lainnya. Satu pusat yang lebih besar ini kemudian memadat dan menjadi bintang tunggal yang kita kenal sebagai matahari.

Hipotesis ini dikemukakan oleh Gerard P Kuiper (1905 – 1973). Karena masih merupakan hipotesis dan belum dianggap sebagai teori yang memiliki dasar kuat, pendapat Kuiper ini lumayan jarang digunakan.

C.   Lapisan-Lapisan Planet Bumi dan Fungsinya

1.      Kerak Bumi

Kerak Bumi merupakan lapisan Bumi yang paling luar. Kerak Bumi adalah tempat makhluk hidup tinggal. Di kerak Bumi dapat dijumpai batuan beku, batuan sedimen dan juga batuan metamorf.  Lapisan ini mempunyai ketebalan 32 km. Bagian yang paling tebal adalah di bawah benua, yakni mencapai 65 km. Bagian tertipis ada di Samudra, dimana ketebalan kerak Bumi hanya sekitar 8 km.

Kerak Bumi merupakan bagian Bumi yang paling aktif bergerak. Hal ini terbukti dengan adanya perubahan daratan dari zaman dahulu hingga sekarang, dahulu semua daratan menyatu dan sekarang pun tidak. Bahkan saking aktifnya pergerakan kerak Bumi, maka lempeng - lempeng yang bergerak sepanjang 10 cm per tahun ini mampu membuat tanah bergetar dan gunung- gunung berapi meletus. Dalam jangka waktu tertentu membentuk barisan pegunungan yang sangat besar atau raksasa.

2.      Mantel Bumi

Mantel Bumi merupakan lapisan setelah kerak Bumi. Lapisan ini merupakan lapisan yang paling besar yang dimiliki oleh Bumi. Lapisan ini terdiri dari besi, alumunium, kalsium, magnesium, silikon dan juga oksigen. Sekitar 80% massa Bumi terdapat di lapisan mantel Bumi. Suhunya mencapai 1600 - 4000ᵒ F.

Lapisan ini menyimpan magma yang dikeluarkan oleh gunung berapi ketika erupsi. Lapisan ini mempunyai ketebalan sekitar 1.802 mil. Lapisan ini dibagi menjadi dua yakni bagian atas dan bawah. Lapisan bagian atas lebih dingin dari pada bagian yang bawah.

3.      Inti Bumi

Inti Bumi merupakan lapisan terdalam yang ketebalannya mencapai 3.500 km dan menjadi pusat dari massa Bumi sehingga sangatlah padat. Di lapisan ini aktivitas magnetik dan juga gravitasi Bumi ada.  Inti Bumi dibagi menjadi dua bagian yakni bagian luar dan bagian dalam. Inti bagian luar merupakan bola logam yang sangat cair dan juga sangat panas. Di dalam bola logam ini terdapat besi dan juga nikel.  Meski cair, tingkat kepadatan lapisan ini sangatlah tinggi. inti luar mempunyai ketebalan sekitar 1.400 km dan suhunya antara 8.000 -11.000ᵒ F. Inti bumi bagian dalam suhunya mencapai 9.000 - 13.000ᵒ F. Ketebalan lapisan inti Bumi bagian dalam sekitar 800 mil.

D.   Teori Terbentuknya Bumi

Bumi merupakan tempat yang di tinggali oleh makhluk hidup. Kurang lebih 250 juta tahun yang lalu bentuk kerak benua di bumi sebagian besarnya adalah daratan yang lebih di kenal dengan pangea.

Kurang lebih 200 juta tahun yang lalu pangea terbelah menjadi dua benua besar menjadi laurasia yang saat ini terbagi menjadi  amerika utara, eropa, serta beberapa bagian asia tengah dan asia timur, dan benua besar lainnya adalah gondwana yang terbagi menjadi amerika selatan, afrika india, australia serta bagian asia yang lain. Lalu bagian – bagian dari dua benua besar ini terpecah dan hanyut sehingga terjadi tabrakan dengan bagian yang lain.

Sebagai planet yang menjadi tempat tinggal makhluk hidup, bumi tersusun dengan beberapa lapisan bumi. Dimana memiliki banyak bahan material pembentukan bumi, serta semua kekayaan alam yang terkandung didalam bumi.

Permukaan bumi memiliki bentuk yang berbeda beda, dimulai dari daratan, lautan, pegunungan, danau, perbukitan, dan masih banyak yang lainnya.

Bumi merupakan salah satu planet yang masuk kedalam sistem tata surya dalam alam semesta tapi bumi tidak hanya diam seperti apa yang kita perkirakan selama ini, sebaliknya bumi melakukan perputaran pada porosnya atau yang sering disebut rotasi serta bergerak mengitari matahari atau sering disebut revolusi  dan pusat sistem tata surya.

Semua itu yang menyebabkan terjadinya siang dan malam serta pasang dan surutnya air laut. Karena semua itu, proses terbentuknya bumi juga disebabkan oleh terbentuknya tata surya.

1.      Teori oleh Georges-Louis Leclerc

Pada tahun 1778 ahli ilmu alam Perancis Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, mengemukakan bahwa dahulu kala terjadi tumbukan antara matahari dengan sebuah komet yang menyebabkan sebagian massa matahari terpental ke luar. Massa yang terpental inilah yang menjadi planet.

2.      Teori Laplace

Seorang ahli Matematika dan astronomi Perancis Pierre Simon Marquis de Laplace 1796 mengemukakan Bumi terbentuk dari gugusan gas panas yang berputar pada sumbunya, kemudian terbentuk cincin - cincin. Sebagian cincin gas tersebut, terlempar ke luar dan tetap terus berputar. Cincin gas yang berputar akan mengalami pendinginan, sehingga terbentuklah gumpalan - gumpalan bola yang menjadi planet - planet, termasuk Bumi.

3.      Teori Planetisimal Hypothesis

Di kemukakan oleh, Forest Ray Moulton, seorang ahli astronomi Amerika bersama rekannya T.C Chamberlain, seorang ahli geologi, yang mengatakan matahari terdiri dari massa gas bermassa besar sekali, pada suatu saat didekati oleh sebuah bintang lain yang melintas dengan kecepatan tinggi di dekat matahari. Pada waktu bintang melintas di dekat matahari dan jarak keduanya relatif dekat, maka sebagian massa gas matahari ada yang tertarik ke luar akibat adanya gravitasi dari bintang yang melintas tersebut. Sebagian dari massa gas yang tertarik ke luar ada yang pada lintasan bintang dan sebagian lagi ada yang berputar mengelilingi matahari karena gravitasi matahari. Setelah bintang melintas berlalu, massa gas yang berputar mengelilingi matahari menjadi dingin dan terbentuklah cincin yang lama-kelamaan menjadi padat dan disebut planetisimal. Beberapa planetisimal yang terbentuk akan saling tarik - menarik dan bergabung menjadi satu dan pada akhirnya membentuk planet, termasuk Bumi.

4.      Teori Tidal

Dua orang ilmuwan Inggris, James Jeans dan Harold Jeffreys, pada tahun 1918 mengemukakan teori tidal. Mereka mengatakan pada saat bintang melintas di dekat matahari, sebagian massa matahari tertarik ke luar sehingga membentuk semacam cerutu. Bagian yang membentuk cerutu ini akan mengalami pendinginan dan membentuk planet - planet, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

5.      Teori Weizsäcker

Pada tahun 1940, Carl Friedrich von Weizsäcker, seorang ahli astronomi Jerman mengemukakan tata surya pada mulanya terdiri atas matahari yang dikelilingi oleh massa kabut gas. Sebagian besar massa kabut gas ini terdiri atas unsur ringan, yaitu hidrogen dan helium. Karena panas matahari yang sangat tinggi, maka unsur ringan tersebut menguap ke angkasa tata surya, sedangkan unsur yang lebih berat tertinggal dan menggumpal. Ini akan menarik unsur - unsur lain yang ada di angkasa tata surya dan selanjutnya berevolusi membentuk planet - planet, termasuk Bumi.

6.      Teori Kuiper

Gerald P. Kuiper mengemukakan bahwa pada mulanya ada nebula besar berbentuk piringan cakram. Pusat piringan adalah protomatahari, sedangkan massa gas yang berputar mengelilingi protomatahari adalah protoplanet. Dalam teorinya, dia juga memasukkan unsur - unsur ringan, yaitu hidrogen dan helium. Pusat piringan yang merupakan protomatahari menjadi sangat panas, sedangkan protoplanet menjadi dingin. Unsur ringan tersebut menguap dan mulai menggumpal menjadi planet - planet.

7.      Teori Whipple

Fred L. Whipple, seorang ahli astronom Amerika mengemukakan pada mulanya tata surya terdiri dari gas dan kabut debu aneh yang mengandung nitrogen yang sedikit kosmis yang berotasi membentuk semacam piringan. Debu dan gas yang berotasi menyebabkan terjadinya pemekatan massa dan akhirnya menggumpal menjadi padat, sedangkan kabutnya hilang menguap ke angkasa. Gumpalan yang padat saling bertabrakan dan kemudian membentuk planet - planet.

Sumber :

https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_pembentukan_Bumi

http://ilmuonline.net/teori-terbentuknya-alam-semesta/

http://www.seputarpengetahuan.com/2016/08/5-teori-terbentuknya-bumi-menurut-para-ahli-lengkap.html

https://portal-ilmu.com/teori-teori-pembentukan-tata-surya/

http://kakakpintar.com/penjelasan-teori-terbentuknya-tata-surya-lengkap/

http://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/inti-bumi