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
