Alam Semesta dalam Geologi

            Dalam study geologi tidak hanya membahas tentang bumi, geologi adalah ilmu yang kompleks yang juga membahas alam semesta dan isinya, namun agak berbeda jika kita membandingannya dengan study Astronomi. Karena study Astronomi membahas Alam Semesta secara menyeluruh sedangkan study  Geologi hanya membahas dasar dan hanya yang berkaitan dengan planet bumi. Dalam blog sederhana dan singkat ini saya akan mencoba membahas tentang Alam Semesta, Galaksi dan Tata Surya serta hal-hal yang berkaitan dengan Bumi dalam lingkup geologi.

Alam semesta atau Universe merupakan ruang tak terbatas (Unlimited Space) dan tak berujung yang didalamnya terdapat galaksi dan tata surya serta jutaan benda-benda angkasa luar. Alam semesta sering disebut juga sebagai jagat raya. Para ahli banyak yang berpendapat dan mengajukan teori mengenai asal mula alam semesta ini, diantaranya yang paling terkenal yaitu teori Big Bang (Ledakan Dahsyat), teori Ekspansi Kontraksi dan teori Keadaan Tetap (Steady State Theory).

Universe (Alam Semesta)

1.      Teori Big Bang (Ledakan Dahsyat)

Dalam teori ini menjelaskan bahwa alam semesta berasal dari suatu masa tunggal yang amat besar dan bersuhu sangat tinggi yang kemudian mengalami ledakan. Lama kelamaan materi-materi hasil ledakan menjauhi pusat dan terus berekspansi sehingga suhu menjadi turun. Benda-benda hasil ledakan tersebut kemudian membentuk galaksi, dan di dalam galaksi kemudian terbentuk suatu sistem yang dinamakan tata surya atau Solar System.

2.      Teori Ekspansi dan Kontraksi

Teori Ekspansi dan Kontraksi atau terkenal juga dengan sebutan Oscillation Theory menyatakan bahwa alam semesta ini tidak konstan , melainkan dapat berekspansi dan berkontraksi. Alam semesta berawal dari massa yang mengembang (ekspansi) karena adanya reaksi inti hidrogen. Pengembangan ini membentuk galaksi dengan jutaan bahkan milyaran bintang. Bintang kemudian menyusut (kontraksi) dan meledak, setelah terjadi ledakan alam semesta kemudian mengembang dan menyusut lagi.

3.      Teori Keadaan Tetap

Teori Keadaan Tetap atau juga dikenal sebagai Steady State  Theory yang dikemukakan oleh H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Cambridge University. Menurut teori ini alam semesta tidak berawal dan tidak berakhir, alam semesta selalu terlihat seperti sekarang. Materi-materi secara kontinue datang dari angkasa luar membentuk galaksi baru yang mengganti galaksi lama yang bergerak menjauh.

Galaksi merupakan sistem masif yang terkait gaya gravitasi yang terdiri atas bintang dalam segala manifestasinya, gas dan debu medium antar bintang  serta materi gelap dan lain sebagainya. galaksi terbentuk dari ribuan, jutaan bahkan milyaran bintang. galaksi dengan jumlah bintang 100 juta disebut sebagai galaksi Katai, sedangkan galaksi dengan jumlah bintang 100 mulyar disebut galaksi Raksasa. Jumlah galaksi yang sudah teramati sekitar 170 milyar, sebagian galaksi memiliki diameter 1000-100.000 parsec. Galaki-galaksi tersebut dapat diklasifikasikan menjadi tiga berdaarkan karakteristiknya, yaitu galaksi tak beraturan, galaksi elips dan galaksi spiral.

·                                   Galaksi tidak beraturan adalah galaksi yang tidak memiliki bentuk teratur yang terdiri atas bintang tua dan muda, contoh galaksi tidak beraturan adalah Awan Magellan Besar dan Awan Magelan Kecil.

·         Galaksi elips merupakan galaksi dengan ciri khas berbentuk elips yang banyak terdiri dari bintang tua dan mengandung sedikit materi antar bintang. Contoh galaksi elips adalah Galaksi M87.

·         Galaksi spiral merupakan galaksi dengan ciri berbentuk spiral yang memiliki beberapa bagian utama yaitu halo, bidang galaksi dan bulge (pusat tonjolan galaksi). Contoh galaksi spiral adalah Andromeda dan Bimasakti (Milky Way). Tata surya kita terletak pada galaksi Bimasakti (Milky Way).

Milky Way Galaxy

Tata surya atau Solar System adalah suatu sistem yang terdiri dari matahari, planet-panet dan benda-benda langit lainnya seperti satelit, asteroid dan komet. Planet-planet mengelilingi matahari dengan orbit elips. Beberapa planet diantaranya memiliki satelit. Planet yang tidak memiliki satelit yaitu Merkurius dan Venus sedangkan yang lainnya memilikinya Jupiter memiliki 17 satelit, Saturnus 9 satelit, Uranus 5 satelit, Neptunus 2 satelit, Mars 2 satelit dan Bumi 1 satelit (Bulan), satelit-satelit ini bergerak mengelilingi planet. Pluto yang ditemukan oleh Clyde Tombaugh yang dulunya dianggap sebagai planet, sekarang oleh beberapa ahli tidak lagi dianggap sebagai planet lagi karena beberapa hal, diantaranya karena orbit Pluto tidak sesuai dengan garis edarnya dalam mengelilingi Matahari, hal ini disebabkan karena nilai eksentrisitasnya terlalu besar yaitu 0,249 selain itu para ahli juga berpendapat bahwa pluto merupakan satelit Neptunus yang terlepas.

Solar System

Berdasarkan jarak planet dengan matahari planet dibagi menjadi planet dalam dan planet luar, planet dalam yaitu Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Sedangkan panet luar yaitu Jupiter, Saturnus dan Uranus. Diantar planet dalam dan luar (Mars-Jupiter) terdapat benda langit Asteroid yang memisah keduannya. Asteroid adalah bantuan angkasa luar seperti planet kecil yang berjumlah ribuan. Ribuan asteroid membentuk pola seperti sabuk yang disebut Asteroid Belt, karena bentuknya seperti planet asteroid kadang-kadang disebut sebagai Planetoid. Asteroid pertama ditemukan oleh Piazzi pada tanggal 1 Januari 1801 yang dinamakan Ceres, kemudian berturut-turut banyak ditemukan asteroid lainnya seperti Pallas, Juno, Vesta pada tahun selanjutnya.  Sekitar 90% asteroid berada pada jarak 2,3-3,3 SA dari matahari. SA(Satuan Astronomi) atau AU (Atronomy Unit) adalah jarak antar bumi dan matahari1 SA=150 juta kilometer.

 

Asteroid Belt

Sama halnya dengan pembentukan alam semesta, pembentukan tata surya juga masih diperdebatkan oleh para ilmuwan, mereka mengajukan teori-teori nya dengan sedemikian rupa mengenai awal pembentukan tata surya, diantaranya teori yang terkenal yaitu teori nebula, teori kondensasi, teori planetesimal dan teori bintang kembar.

1.      Teori Nebula
Teori ini digagas oleh filosof terkenal asal Jerman, Immanuel Kant (1775) teori nebula juga disebut teori kabut. Gagasan Immanuel Kant ini kemudian dikembangkan oleh ahli Matematika Prancis, Pierre Laplace.

Teori ini menyatakan matahari, planet-planet serta benda-benda lainnya yang mengitari matahari berasal dari kabut pijar yang berpilin di dalam alam semesta. Karena perputaran, sebagian masa kabut terlepas manjauhi pusat putaran membentuk gelang-gelang, gelang-gelang tersebut lambat laun membentuk gumpalan dan menjadi planet, sedangkan pusat putaran nebula kemudian menjadi matahari.

2.      Teori Kondensasi

Teori ini digagas oleh Gerard P. Kuiper (1905-1973), menurut teori ini alam semesta terdiri atas formasi bintang-bintang. Ia menambahkan bahwa dua pusat yang memadat berkembang dalam suatu awan antar bintang gas hidrogen.

3.      Teori Planetesimal

Teori ini digagas oleh F.R. Moulton dan Thomas C. Chamberlain (1905), menurut teori ini planet-planet merupakan bagian dari matahari yang terlempar keluar karena ledakan dahsyat yang berupa gas, gas tersebut kemudian mengalami kondensasi dan menjadi masa padat yang disebut planetesimal.

4.      Teori Bintang Kembar

Teori digagas oleh James Jeans dan Harold Jeffreys, teori ini dikenal juga sebagai teori pasang surut bintang. Menurut teori ini, dahulu kala terdapat bintang yang sangat besar pernah melintasi matahari dengan jarak yang tidak jauh, akibat gravitasi bintang tersebut yang lebih besar dari matahari maka materi-materi dari matahari tertarik menjauhi matahari dan memadat membentuk planet-planet.

                  Matahari adalah bintang yang terdekat dari bumi yang merupakan pusat dari tata surya yang dikelilingi oleh planet-planet. Diantara ribuan bintang dalam galaksi bimasakti matahari adalah bintang yang paling berpengaruh dalam perikehidupan di bumi. Di permukaan matahari terjadi reaksi fisi atom hidrogen setiap detiknya, hal inilah yang menyebabkan matahari memiliki energi yang amat besar dan juga sangat panas. Suhu d ipermukaan matahari sekitar 6.000 C, sedangkan di dalam permukaan matahari suhu akan lebih panas lagi. Jarak matahari dengan bumi yaitu 150 juta kilometer atau 1 SA.

                  Diameter matahari sekitar 1.400.000 km atau 109 kali diameter bumi, sedangkan massanya sekitar 333.400 kali massa bumi. Densitas matahari 1,41g cm-3.  Matahari memiliki tiga lapisan yaitu fotosfer, kromosfer dan korona. Fotosfer adalah lapisan pertama, kemudian dilanjutkan dengan kromosfer yang mencakup ketebalan 16.000 km, sedangkan lapisan terakhir yaitu korona.