Geologi Dan Bumi

     Geologi berasal dari bahasa yunani yaitu Geo=Bumi, dan Logos=Ilmu ( sains ) yanga bisa diartikan bahwa geologi adalah adalah studi tentang bumi termasuk material penyusunnya, perubahan fisika dan kimia yang terjadi di permukaan dan di dalamnya (bawah permukaan).Sejarah geologi Bumi meliputi peristiwa besar yang terjadi di Bumi pada masa lalu sesuai dengan skala waktu geologi, sistem pengukuran kronologis berdasarkan penelitian terhadap lapisan batuan planet (stratigrafi). Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu akibat akresi nebula surya, massa berbentuk cakram debu dan gas yang merupakan sisa-sisa dari pembentukan matahari, yang juga menciptakan seluruh tata surya. sejarah planet dan pembentukannya. geologiwan telah membantu dalam menentukan umur bumi, dan menentukan bahwa  kulit bumi terpecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak diatas mantel yang setengah cair ( Astenosfer ) melalui proses yang sering disebut dengan Tektonik Lempe     
Gamabar 1. Pembagian lempeng

   

  Bumi merupakan planet ketiga dalam sistem tata surya. Bumi menjadi satu-satunya planet yang memungkinkan terjadinya kehidupan. Manusia, hewan dan tumbuhan dapat hidup di bumi ini. Manusia menjadikan bumi sebagai tempat tinggal, mencari penghidupan, dan beraktivitas.       

     Bumi berinteraksi secara gravitasi dengan objek lainnya di luar angkasa, terutama Matahari dan bulan. Ketika mengelilingi Matahari dalam satu orbit, Bumi berputar pada sumbunya sebanyak 366,26 kali, yang menciptakan 365,26 hari matahari atau satu tahun sideris. Perputaran Bumi pada sumbunya miring 23,4° dari serenjang bidang orbit, yang menyebabkan perbedaan musim di permukaan Bumi dengan periode satu tahun tropis (365,24 hari matahari). Bulan adalah satu-satunya satelit alami Bumi, yang mulai mengorbit Bumi sekitar 4,53 miliar tahun yang lalu. Interaksi gravitasi antara Bulan dengan Bumi merangsang terjadinya pasang laut, menstabilkan kemiringan sumbu, dan secara bertahap memperlambat rotasi Bumi.

    Sebagian besar bumi adalah batuan, dikelilingi oleh hidrosfer, biosfer, dan atmosfer. Hidrosfer termasuk air di sungai, tanah basah, danau, dan lautan, air di atmosfer, dan membeku di glasier,  termasuk air tanah yang terdapat pada tanah dan batuan di kedalaman kurang dari 2 Km. Beberapa ahli geologi mengeksplorasi air pada reservoir di bawah permukaan bumi.Gambar 1.2. Lapisan bumi

    Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara.         Atmosfer bumi Rata-rata di permukaan Bumi adalah 101,325 kPa, dengan ketinggian skala sekitar 5 km. Atmosfer mengandung 78% nitrogen dan 21% oksigen, selebihnya adalah uap air, karbon dioksida, dan molekul gas lainnya. Ketinggian troposfer beragam menurut garis lintang, berkisar antara 8 km di wilayah kutub hingga 17 km di wilayah khatulistiwa, dan beberapa variasi yang diakibatkan oleh faktor musim dan cuaca.

    Biosfer Bumi diperkirakan mulai berevolusi sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu. Biosfer terbagi menjadi sejumlah bioma, yang dihuni oleh hewan dan tumbuhan sejenis. Di daratan, bioma dibagi menurut perbedaan lintang,ketinggian dari permukaan laut, dan kelembaban. Bioma kebumian membentang di lingkaran antartika dan arktik, di lintang tinggi atau wilayah kering, yang umumnya memiliki tumbuhan dan hewan yang jarang; keanekaragaman spesies mencapai puncaknya di dataran rendah di lintang katulistiwa.

Medan Magnet

    Medan magnet bumi diperkirakan terbentuk karena dipole magnetik, dengan kutub magnet berada pada kutub geografi Bumi. Pada khatulistiwa medan magnet, kekuatan medan magnet di permukaan Bumi mencapai 3.05 × 10⁻⁵ T, dengan momen dipole magnetik global 7.91 × 10¹⁵ T m³. Menurut dinamo teori, medan magnet dihasilkan di dalam wilayah inti luar tempat energi panas menciptakan gerakan konveksi material konduksi dan menghasilkan arus listrik. Proses ini pada gilirannya menciptakan medan magnet Bumi. Gerakan konveksi pada inti Bumi berlangsung dengan tidak teratur; kutub magnet melayang dan secara berkala mengubah arah gaya magnet. Hal ini memicu terjadinya pembalikan medan pada interval tak beraturan, yang berlangsung beberapa kali setiap jutaan tahun. Pembalikan medan terakhir terjadi sekitar 700.000 tahun yang lalu.

Rotasi      Kala rotasi Bumi yang bersifat relatif terhadap Matahari  disebut hari Matahari  adalah 86.400 detik dari waktu Matahari rata-rata (86.400,0025 SI detik). Karena periode hari Matahari Bumi saat ini lebih panjang dari periode ketika abad ke-19 akibat akselerasi pasang surut, setiap hari bervariasi antara 0 hingga 2 SI ms lebih panjang.Gambar 1.3. Rotasi bumi mengelilingi matahari

    Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap bintang tetap, dinamakan hari bintang oleh International Earth Rotation and Reference System Service (IERS), adalah 86.164,098903691 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1), atau 23^h 56^m 4,098903691^s. Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap presesi atau pergerakan ekuinoks vernal, dinamakan hari sideris, adalah 86.164,09053083288 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1) (23^h 56^m 4.09053083288^s) pada 1982 Dengan demikian, hari sideris kira-kira lebih singkat 8,4 ms dari hari bintang. Panjang hari Matahari rata-rata dalam satuan detik SI dihitung oleh IERS untuk periode 1623–2005 dan 1962–2005.

     Selain meteor pada atmosfer dan satelit berorbit rendah, gerakan utama benda langit di atas Bumi adalah ke arah barat, dengan laju 15°/jam = 15'/menit. Untuk benda langit di dekat khatulistiwa angkasa, pergerakannya terlihat pada diameter Matahari dan Bulan setiap dua menit; dari permukaan Bumi, ukuran Matahari dan Bulan kurang lebih sama.

Orbit

     Bumi mengorbit Matahari pada jarak rata-rata sekitar 150 juta kilometer setiap 365,2564 hari matahari rata-rata, atau satu tahun sideris. Dari Bumi, akan terlihat jelas gerakan Matahari ke arah timur dengan laju sekitar 1°/hari, yang memperjelas diameter Bulan atau Bumi setiap 12 jam. Karena pergerakan ini, Bumi membutuhkan waktu rata-rata 24 jam (atau hari Matahari) untuk menyelesaikan putaran penuh pada porosnya sehingga Matahari bisa kembali ke meridian. Rata-rata kecepatan orbit Bumi adalah 29,8 km/s (107.000 km/h), cukup cepat untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter planet, atau sekitar 12.742 km dalam waktu tujuh menit, dan jarak ke bulan 384.000 km dalam waktu 3,5 jam.

   Bulan berputar dengan Bumi mengelilingi barisentrum setiap 27,32 hari. Saat dipadukan dengan sistem revolusi Bumi-Bulan mengelilingi Matahari, periode bulan sinodik dari bulan baru ke bulan baru adalah 29,53 hari. Jika dilihat dari kutub utara langit, gerakan Bumi, Bulan, dan rotasi sumbu mereka berlawanan dengan jarum jam. Sedangkan jika dilihat dari sudut pandang di atas kutub utara, baik Matahari dan Bumi, Bumi berputar dengan arah berlawanan mengelilingi Matahari. Bidang orbit dan sumbu Bumi tidak teratur; sumbu Bumi miring sekitar 23,4 derajat dari serenjang bidang orbit Bumi-Matahari (ekliptika), dan bidang orbit Bumi-Bulan miring sekitar ±5,1 derajat dari bidang orbit Bumi-Matahari. Tanpa kemiringan ini, akan muncul gerhana setiap dua minggu, bergantian antara gerhana bulan dengan gerhana matahari.

     Bukit sfer atau lingkup pengaruh grafitasi Bumi, adalah sekitar 1,5 Gm atau 1.500.000 km di radius Ini adalah jarak maksimum saat pengaruh gravitasi Bumi lebih kuat daripada Matahari dan planet-planet jauh. Objek harus mengorbit Bumi dalam radius ini, atau mereka akan terkena dampak perturbasi gravitasi Matahari.

    Bumi bersama dengan tata surya, terletak di galaksi bima sakti dan mengorbit sekitar 28.000 tahun cahaya dari pusat galaksi. Saat ini, Bumi berada sekitar 20 tahun cahaya di atas bidang galaktik  di lengan spiral orion.

      

Proses Pembentukan bumi

     Bumi diperkirakan terbentuk akibat akresi yang terjadi pada masa itu. Sekitar 4,54±0,04 miliar tahun yang lalu, Bumi primordial diperkirakan telah terbentuk. pembentukan dan evolusi tata surya terjadi bersamaan dengan Matahari. Secara teori, nebula surya memisahkan volume awan molekul akibat keruntuhan gravitasi, yang mulai berputar dan berpencar di cakram sirkumstelar, dan kemudian planet-planet terbentuk bersamaan dengan bintang. Nebula mengandung gas, serat es, dan debu (termasuk nuklida primodial). Menurut teori nebula, planetesimal mulai terbentuk sebagai partikulat akibat penggumpalan kohesif dan gravitasi. Proses pembentukan Bumi primordial terus berlanjut selama 10–20 juta tahun kemudian. Bulan terbentuk tak lama sesudah pembentukan Bumi, sekitar4,53 miliar tahun yang lalu.

Gambar !.4. Proses evolusi bumi

Bumi Di Masa Depan

     Perkiraan mengenai berapa lama lagi Bumi sanggup menopang kehidupan berkisar dari 500 juta tahun hingga 2,3 miliar tahun dari sekarang. Masa depan Bumi berkaitan erat dengan Matahari. Akibat penumpukan helium di inti Matahari, luminositas total matahari akan meningkat secara perlahan. Luminositas Matahari akan meningkat sebesar 10% dalam waktu 1,1 miliar tahun ke depan dan 40% dalam waktu 3,5 miliar tahun. Peningkatan radiasi yang mencapai Bumi cenderung memiliki dampak yang mengerikan, termasuk menghilangnya lautan di planet ini.

Meningkatnya suhu di permukaan Bumi akan mempercepat siklus CO₂ anorganik, mengurangi konsentrasi yang akan menyebabkan kematian tanaman di Bumi (10 ppm untuk fotosintesis)C4 yang diperkirakan terjadi pada 500-900 juta tahun ke depan. Kurangnya vegetasi akan menyebabkan ketiadaan oksigen di atmosfer, sehingga hewan akan punah dalam beberapa juta tahun lagi. Miliaran tahun kemudian, semua air di permukaan Bumi akan habis dan suhu global akan mencapai 70 °C (158 °F). Bumi diperkirakan efektif untuk dihuni dalam waktu 500 juta tahun dari sekarang, namun jangka huni ini mungkin bisa diperpanjang hingga 2,3 miliar tahun jika nitrogen di atmosfer habis. Bahkan jika Matahari tetap ada dan stabil, 27% air di samudra akan turun ke mantel Bumi dalam waktu satu miliar tahun lagi akibat berkurangnya ventilasi uap di punggung tengah samudra.

Gambar 1.5. siklus hidup matahari

    Matahari akan berevolusi menjadi raksasa merah sekitar 5 miliar tahun lagi. Radius Matahari diperkirakan akan lebih luas 250 kali dari radius sekarang, atau sekitar 1 AU (150,000,000 km).^[187][191] Sedangkan nasib Bumi masih belum jelas. Sebagai raksasa merah, Matahari akan kehilangan massa sekitar 30%. Akibatnya, tidak ada efek pasang surut, dan orbit Bumi akan berpindah 1.7 AU (250,000,000 km) dari Matahari saat bintang raksasa tersebut mencapai radius maksimum. Bumi diperkirakan akan melindungi dirinya dengan cara memperluas atmosfer luarnya. Meskipun demikian, kehidupan di Bumi tetap akan punah akibat meningkatnya tingkat luminositas Matahari (dengan tingkat luminositas 5.000 kali lebih besar dari sekarang).^[187] Penelitian pada tahun 2008 menunjukkan bahwa orbit Bumi akan rusak karena efek pasang surut dan daya tarik Matahari, sehingga Bumi akan memasuki atmosfer Matahari dan menguap akibat panas.^[191] Setelah peristiwa ini terjadi, inti Matahari akan luruh menjadi katai putih dan lapisan luarnya dimuntahkan ke angkasa menjadi nebula planet. Materi Bumi di dalam Matahari akan dilepaskan ke angkasa antarbintang, yang di kemudian hari mungkin akan membentuk planet generasi baru dan benda langit lainnya.