28 September 2009

Gempa bumi (Bagian I)

1. Gempa bumi dan penyebabnya
Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi.
Penyebab gempa :
  • Pelepasan energi pada kerak bumi (gempa teknonik)
  • Pergerakan magma gunung api (gempa vulkanik)
  • Aktifitas manusia (ledakan nuklir, injeksi air, dam, pertambangan)
2. Gempa tektonik
Gempa tektonik terjadi karena pelepasan akumulasi energi pada kerak bumi. Teori plate tektonik menjelaskan bagai mana akumulasi energi ini bisa terjadi.


Postulat teori plate tektonik :
  • Litosfir (kerak bumi  dan sebagian mantel atas) terdiri  beberapa plate tektonik. 
  • Plate tektonik mengapung di atas astenosfir (mantel atas di bawah litosfir).
  • Ada gerak relatif antar lempeng/plate yang teramati di perbatasan antara lempeng. Arah pergerakan bisa transformasi (kearah kiri atau kanan), divergen (saling menjauh), konvergen(saling mendekat).  
Plat tektonik (Sumber en.wikipedia.org)


Akumuilasi energi terjadi jika kedua plate/lempeng bergerak transformasi atau konvergen. Pelepasan akumuasi energi ini terjadi pada pusat gempa berupa bidang patahan yang disebut sesar/fault . Ada tiga tipe sesar yaitu : Strike-slip, normal, thrust.
Sesar ditemukan di daerah deformasi dan lebih luas dari zona tumbukan.


3. Kedalaman pusat gempa

Kebanyakan gempa terjadi di daerah ring of fire yang kedalaman nya hanya beberapa puluh km.
Menurut kedalaman pusat gempa (episenter), gempa dikelompokkan menjadi :
  • Gempa dangkal : kedalaman < 70 km 
  • Gempa sedang  : antara 70 dan 300 km.
  • Gempa dalam   : antara 300 - 700 km (terjadi didaerah subduksi/zone Wadati-Benioff)




(dikuitip dari berbagai sumber)

Interior Bumi

1. Meneliti interior bumi
Interior bumi dapat dipelajari dari gelombang seismik yang menembus bagian dalam bumi. Gelombang seismik ini berasal dari gempa bumi, tumbukan meteorit, atau ledakan buatan (percobaan bom nuklir).

Gelombang seismik mempunyai dua komponen yaitu gelombang P(primer) berupa gelombang kompresi dan komponen S(sekunder) berupa gelombang shear. Dari pengamatan ternyata hanya gelombang P yang bisa menembus interior bumi yang berarti bahwa ada fluida pada interior bumi.


                                                                                                                           Tipe gelombang seismik
                                                                                                                                                            (Adapted from, Beatty, 1990.)
2. Model interior bumi
Berdasarkan studi terhadap gelombang seismik ini, model interior bumi adalah sbb: 
  • inti dalam
  • inti luar
  • D"
  • mantel bawah
  • daerah transisi
  • kerak bumi
 Pembagian Interion Bumi
(Adapted from, Beatty, 1990.)
Catatan:
  • Inti dalam: 1,7% masa bumi; kedalaman 5.150-6.370 kilometer (3.219 - 3.981 mil)
    Inti dalam padat, terlepas dari  mantel, melayang di dalam inti luar yang melebur. Di percaya merupakan bagian padat akibat tekanan dan pendinginan.
  • Inti luar: 30,8% masa bumi; kedalaman 2.890-5.150 kilometer (1.806 - 3.219 mil)
    Inti luar panas, merupakan  fluida konduktif serta terjadi gerakan konveksi. Perpaduan lapisan konduktif dan rotasi bumi menghasilkan efek  dinamo yang memelihara sistem kemagnetan bumi. Inti luar juga bertanggung jawab untuk menghaluskan lonjakan rotasi bumi.
  • D": 3% masa bumi; kedalaman 2.700-2.890 kilometer(1.688 - 1.806 mil)
    Lapisan ini memiliki ketebalan 200 - 300 kilometer (125 - 188 mil)  4%  masa mantel-kerak.  D" berbeda secara kimiawi dari mantel bawah.
  • Mantel bawah: 49,2% masa bumi; kedalaman 650-2.890 kilometer (406 -1.806 mil)
    Mantel bawah mengandung 72,9% masa mantel-kerak dan komposisinya sebagian besar silikon, magnesium,gan oksigen. Mungkin juga mengandung besi, kalsium, dan aluminium.
  • Daerah Transisi: 7,5% dari masa bumi; kedalaman 400-650 kilometer (250-406 mil)
    Daerah Transisi atau mesosphere ,kadang-kadan disebut juga  fertile layer, mengandung 11,1% masa mantel-kerak, sumber magma basaltik. Daerah Transisi juga menngandung kalsium, aluminum, dan garnet, yaitu mineral kompleks aluminum-bearing silikat. Adanya garnet pada lapisan ini menyebabkan mudah padat jika dingin dan mengapung jika meleleh karena panas.  Bagian yang meleleh bisa naik ke lapisan lebih tinggi sebagai magma.
  • Mantel Atas: 10,3% dari masa bumi; kedalaman 10-400 kilometer (6 - 250 mil)
    Mantel atas mengandung 15,3%
    masa mantel-kerak. Fragmen dari lapisan ini pernah diamati pada sabuk pegunungan yang tererosi dan pada letusan gunung api. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 dan pyroxene (Mg,Fe)SiO3 adalah mineral utama yang ditemukan disini. Bagian atas Mantel Atas disebut asthenosphere.
  • Kerak Samudra: 0,099% of dari masa bumi; Kedalaman 0-10 kilometer (0 - 6 mil)
    Lempeng samudra mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Sebagian besar kerak bumi terbentuk melalui aktivitas vulkanik.Sistem Punggung Samudra (oceanic ridge system), yaitu sebuah jaringan gunung api   selebar 40.000-kilometer (25.000 mil) , membentuk kerak samudra baru  dengan kecepatan 17 km3 per tahun, menutupi lantai samudra dengan basalt. Hawaii dan Iceland adalah contoh akumulasi onggokan basalt.
  • Kerak Benua: 0,374% dari masa bumi; kedalaman 0-50 kilometer (0 - 31 mil).
    Kerak Benua mengandung 0,554% masa mantel-kerak. Lapisan ini adalah bagian terluar dari bumi dan berupa batuan crystalline.Terdiri dari mineral berdensitas rendah didominasi oleh kwarsa(SiO2) dan  feldspars (metal-poor silicates). Kerak bumi (Kerak samudra dan benua) adalah permukaan bumi;yang merupakan bagian terdingin dari planet ini. Karena batuan dingin mengalami deformasi secara perlahan, kita menyebut lapisan ini sebagai lithosphere (lapisan yang kuat).

Atmosfir bumi

1. Selubung Gas
Atmosfir bumi adalah selubung gas yang menyelimuti bumi. Berdasarkan perubahan temperatur terhadap ketinggian kita mengenal struktur utama atmosfer bumi sebagai berikut :
  • Troposfir :  Mulai dari permukaan sampai ketinggian 7 km di kutub and 17 km di ekuator, dengan sedikit variasi yang tergantung cuaca. Troposfir dipanasi oleh tranfer energi dari permukaan sehingga pada umumnya bagian terbawah troposfir merupakan bagian terhangat  dan temperatur menurun dengan ketinggian. Troposfir mengandung 80% masa atmosfir. Tropopause adalah batas antara troposfir and stratosfir.
  • Stratosfir : Mulai dari tropopause sampai sekitar ketinggian 51 km. Temperatur naik terhadap ketinggian, sehingga menghambat terjadinya turbulensi dan pencampuran. Stratopause adalah batas stratosfir dan mesosfir, biasanya berada pada ketinggian 50 to 55 km. Tekanan udara di stratorfir adalah 1/1000 tekanan permukaan laut.
  • Mesosfir : Mulai dari stratopause sampai ketinggian  80–85 km. Ini adalah lapisan dimana meteor terbakar pada saat memasuki atmosfir. Di mesosfir temperatur menurun terhadap ketinggian. Mesopause adalah tempat suhu terendah yang menandai bagian atas dari mesosfir, yang merupakan tempat terdingin dibumi dengan temperatur rata −100 °C (−148,0 °F; 173,1 K).
  • Termosfir : Di termorfir temperature meningkat terhadap ketinggian. Lapisan ini mulai dari mesopause sampai ke  thermopause, kemudian temperatur konstran terhadap ketinggian. Temperatur pada lapisan ini naik sampai ke 1.500 °C (2.730 °F). Orbits stasiun ruang angkasa internasional berada pada lapisan ini, pada ketinggian antara 320 and 380 km (200 and 240 mi). Bagian atas thermosfir adalah bagian bawah dari eksosfir, dan disebut exobase. Ketinggiannya bervariasi tergantung dari aktifitas matahari dengan range antara 350–800 km (220–500 mi; 1,100,000–2,600,000 ft).
  • Eksosfir : Merupakan lapisan terluar atmosfir bumi dimulai dari exobase kearah atas. Di sini partikel tepisah sangat jauh. Mereka dapat bergerak ratusan kilo meter tanpa terjadi tumbukan,  disini atmosfir tidak ladi berprilaku seperti fluida. Komposisi utama eksosfir adalah hidrogen dan helium. 

Kita juga mengenal struktur lain atmosfer sbb:

  • Lapisan Ozon terdapat di stratosfir. Ketinggian 15–35 km , Konsentrasi ozon 2 to 8 parts per million,  Sekitar 90% ozon di atmosfir ditemukan di stratosfir.
  • Ionosfir, bagian dari atmosfir yang terionisasi oleh radiasi, ketinggian 50 to 1.000 km. Biasanya overlap antara eksososfir  dan thermosfir. Mempengaruhi propagasi gelombang radio di bumi Earth. Juga penyebab terjadinya  aurora.
  • Homosfir fan heterospfir mendefinisikan apakah campuran gas tercampur dengan baik atau tidak. Pada homosfir komposisi udara tidak tergantung ketinggian, homosfir mencakup troposfir, stratosfir, dan mesosfir. Di atas turbopause pada ketinggian 100 km kompisisi bervariasi terhadap ketinggian. Gas yang lebih berat sepertti oksigen and nitrogen berada padabagian dasar heterosfir. Sedangkan bagian atas heterosfir adalah gas yang legih ringan seperti hidrogen.
  • Lapisan batas planet bagian troposfir yang lebih dekat dengan permukaan bumi dan bagian yang sangat terpengaruh oleh permukaan bumi.

2. Komposisi


Kompisis gas atmosfir bumi: 
  • Nitrogen (N_2, 78.17 \%) 
  • Oksigen (O_2, 20.97 \%)
  • Argon (Ar, 0.9 \%)
  • Air (H_2O, 0-7 \%)
  • Ozon (O, 0-0.01 \%)
  • Karbon dioksida (CO_2, 0.01-0.1 \%)
3. Manfaat Atmosfer
  • Sumber gas-gas yang diperlukan mahluk hidup
  • Melindung bumi dari hujan meteorit
  • Menyerap radiasi elektromagnetik dari luar angkasa.
  • Menentukan cuaca dan iklim bumi.
 


27 September 2009

Planet Bumi

1. Bumi sebagai planet
Bumi adalah planet ke tiga terdekat ke matahari dalam tatasurya  (solar system) setelah Merkurius dan Venus.
Ukuran planet bumi adalah terbesar ke 5 di tatasurya dengan diameter rata-rata 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π.
Jarak bumi-matahari yang sekitar 149.680.000 km serta adanya komposisi lapisan udara yang  menyelimuti permukaan nya menyebabkan suhu dipermukaan bumi sangat ideal untuk perkembangan mahluk hidup.


(sumber gambar: artlibrary.wordpress.com)


 2. Benua dan Samudra
Sebagian besar permukaan bumi (2/3 bagian) terturup air, bagian ini biasa disebut lautan sedangkan bagian yang tidak tertutup air (1/3 bagian) disebut daratan. Dasar lautan ini adalah bagian yang lebih rendah dari daratan.
Daratan di permukaan bumi terbagi dalam lempengan-lempengan tektonik (tectonic-plate) yang disebut benua (continent) yang tersebar tidak merata. Bumi bagian utara memiliki daratan lebih besar dibanding bagian selatan. Saat ini dikenal 5 benua berpenghuni yaitu;
  • Asia
  • Amerika
  • Afrika
  • Eropa
  • Australia


(sumber gambar: www.mapsales.com)

Bumi dan Antariksa

"Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa" adalah nama mata pelajaran tingkat SMP dan SMA tempo doeloe.
Cakupan mata pelajaran ini sangat besar dan luas, mulai dari dalam bumi  sampai ke ruang angkasa.

Untuk belajar jadi blogger, rasanya ngak ada salahnya  kalau penulis menuliskan kembali apa yang pernah penulis dengar dan baca tentang hal tersebut.

Semoga menjadi manfaat.

(penulis pemula)