Mg2 pitb ku1163 bumi alam-semesta
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share

Mg2 pitb ku1163 bumi alam-semesta

  • 655 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
655
On Slideshare
655
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
37
Comments
0
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide
  • {}

Transcript

  • 1. Minggu ke-2 Pengantar Ilmu dan Teknologi Kebumian KU1284 EarthSci BUMI & ALAM SEMESTA
  • 2. –Teori terjadinya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi –Bumi sebagai bagian dari tata surya –Geometri Bumi EarthSci
  • 3. Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian
  • 4. Perspektif 1: Dari kita ke alam raya Dicuplik dr Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA Institut Teknologi Bandung, 2008 Hubble Deep Field 1996 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 4
  • 5. Perspektif 2: Dari Saturnus ke kita dicuplik dr presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA - Institut Teknologi Bandung, 2008 Planet Bumi Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian
  • 6. Pembentukan Tata Surya     Nama astronomi berasal dari kata Yunani : αστρου, yang artinya benda dilangit (heavenly body). Bintang, benda langit yang memancarkan cahaya sendiri, kumpulan bintang disebut galaksi. Bintang terdekat dengan bumi adalah matahari, termasuk dalam galaksi Bima Sakti. Skema hipotesis kabut : Kabut matahari berbentuk piringan yang berputar lambat dan memadat – putaran terus menerus, terjadi bentuk dasar matahari dan sebagian massa kabut terlepas dan berbentuk gelang yang lambat laun membentuk gumpalan yang memadat menjadi planet, lihat gambar 2. Skema hipotesis kabut. (a) kabut matahari berbentuk lingkaran, (b) bentuk matahari yang dikelilingi planet.
  • 7.  Selain hipotesis kabut yang dikemukakan oleh Laplace (1796) berdasarkan peneliti Kant (1755), juga ada hipotesis lain, misalnya : a. Hipotesis planetisimal dikemukakan oleh Chamberlain dan Moulton (1905) : diduga sebuah bintang yang berpapasan dengan Matahari secara cepat dapat menimbulkan perpecahan. Pecahan massa terbesar menarik massa yang lebih kecil sehingga akhirnya berderet gumpalan massa yang membentuk tata surya. b. Hipotesis bintang ganda (double star) dikemukakan oleh Lytton (1930). Dalam galaksi ada bintang tunggal dan bintang berpasangan. Dalam pembentukan tata surya kita, matahari mempunyai diameter lebih kecil dari pada pasangannya. Ketika bintang raksasa pasangan meledak maka materi ledakan yang kecil tertarik oleh matahari membentuk planet. Jadi materi planet berasal dari ledakan bintang pasangan yang terlontar.
  • 8. KEJADIAN ALAM SEMESTA  Adanya ledakan (Big Bang ) yang di ruang angkasa  Pembentukan bintang-bintang  Ledakan Supernova  Kondensasi Solar Nebula  Terbentuknya Chondrules & Solar Nebula EarthSci
  • 9. KEJADIAN ALAM SEMESTA EarthSci BIG BANG THEORY
  • 10. KEJADIAN ALAM SEMESTA Tahapan pembentukan Tata Surya : • Awan Solar Nebular terbentuk dari Supernova • Perputaran awan menghasilkan kontraksi karena gravitasi membentuk cakram • Pembentukan cincin planet menggitari pusat (Matahari) • Matahari ternbentuk dan Cincin-2 terkondensasi membentuk Planet EarthSci
  • 11. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 12
  • 12. A Star is Born! Bintang-bintang pertama lahir saat umur alam semesta ratusan juta tahun Dicuplik dr Presentasi P. W. Teknologi Bandung, 2008 10/27/13 Premadi Astronomi - FMIPA – InstitutPeng Ilmu dan Teknologi Kebumian Loeb13 2006
  • 13. SUPERNOVA Akhir periode radiatif termonuklir bintang • Pengkayaan unsur kimia • Gelombang kejut • Magnetohidrodinamika rumit 10/27/13 Dicuplik drdan Teknologi Kebumian Peng Ilmu Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 14
  • 14. Alam semesta memuai dan mendingin 10/27/13 Dicuplik drdan Teknologi Kebumian Peng Ilmu Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 15
  • 15. Jaringan galaksi Dicuplik dr Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 16
  • 16. Diagram Hubble Alam Semesta Mengembang Semakin Cepat ? 10/27/13 Dicuplik dr Presentasi Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 17
  • 17. Galaksi dalam berbagai bentuk warna dan ukuran 10/27/13 Dicuplik dr Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 18
  • 18. Manusia di antara yang terkecil dan yang terbesar 10/27/13 Dicuplik dr Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – Institut Teknologi Bandung, 2008 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 19
  • 19. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian Dicuplik dr Presentasi P. W. Premadi Astronomi - FMIPA – 20 Institut Teknologi Bandung, 2008
  • 20. KEJADIAN ALAM SEMESTA PEMISAHAN PLANET DALAM & LUAR Planet dalam berubah dengan hilangnya unsur gas Planet luar yang besar tetap terdiri dari unsur gas hidrogen dan helium EarthSci
  • 21. Bumi dan Alam Semesta  Tata Surya : model geosentris, dikembangkan oleh Ptolemaeus (150 TM). Bumi sebagai pusat alam semesta sedangkan bintang, matahari dan planet lain mengitari bumi.  Tahun 1543, terjadi revolusi ilmiah besar-besaran oleh Copernicus (1473 – 1543) yang mengganti model geosentris menjadi heliosentris, kemudian disempurnakan oleh Kepler (1571 – 1630).  Tata Surya terdiri dari benda-benda angkasa dengan matahari sebagai pusatnya (heliosentris) : planet dengan satelitnya (Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto), asteroid, komet dan meteorid.  Pertemuan Astronomi Int di Praha (Eropa) pada tahun 2007, Pluto dikeluarkan dari planet karena massanya kecil (densitasnya dan volumenya kecil), digolongkan sebagai asteroid  Catatan : meteorid meteor meteorit atmosfer meteorid : benda angkasa b meteor : bintang jatuh u Meteorit : meteorid yang m tidak habis terbakar i
  • 22. Tempatnya jatuhnya meteor di Amerika Serikat (diameter +/- 10 km)
  • 23. Model heliosentris
  • 24. BUMI & SISTEM TATA SURYA Terrestrial Planets: Mercury – Venus – Earth – Mars, Giant Planets: Jupiter – Saturn – EarthSci Uranus – Neptune, and Pluto (not fit either category).
  • 25. Asteroid  Ribuan planet-planet kecil (D < 800 km) yang orbitnya terletak antara orbit Mars – Jupiter, beberapa asteroid orbitnya menyimpang. Orbit asteroid
  • 26. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 31
  • 27. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 32
  • 28. Tabel 1. Jarak rata-rata planet – matahari dan periode revolusinya Planet Jarak Planet – Matahari (SA) Periode revolusi planet Merkurius 0,39 88,0 hari Venus 0,72 225,0 hari Bumi 1,00 365,3 hari Mars 1,52 687,0 hari Jupiter 5,20 11,9 tahun Saturnus 9,54 29,5 tahun Uranus 19,19 84,0 tahun Neptunus 30,07 164,0 tahun Pluto 39,52 248,0 tahun
  • 29. Data table comparing characteristics of the Nine Planets and the Sun Mean Distance from the sun(10^6 M) Sun 0 Average Density(kg/m ^3) Mean Numbe Temperatures( r of K) Moons 1410 Radius(10^6 M) Varies 9 Mercur 58 y 244 5430 623 0 Venus 108 605 5250 750 0 Earth 150 638 5520 273 1 Mars 228 340 3950 294 2 Jupiter 778 7190 1330 163 16 Saturn 1427 6020 690 93 18 Uranus 2871 2540 1290 57 15 Neptun 4497 e 2475 1640 57 8 Pluto 160 2030 50 1 10/27/13 5914 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 34
  • 30. Hukum Gravitasi Universal Newton   Menjelaskan bulan tidak jatuh ke bumi, dan bumi serta planet lain tidak jatuh ke matahari. r Gaya tarik dua benda : F m2 m1 mm F=G (1) r Gaya sentrifugal planet dengan kecepatan v : m v F= (2) r Orbit planet dianggap lingkaran 1 2 2  2 p V= GM r  Dari (1) dan (2) : (3) m1 = M : massa matahari, m2 = mp : massa planet   Gaya tarik bertindak sebagai gaya sentripetal Arti fisis (3) : v2 ~ 1/r gerak planet cepat jika mendekat matahari (sesuai hukum Kepler 2). Jika V = 0, maka gaya sentrifugal = 0, tetapi gaya tarik ≠ 0, sehingga planet jatuh ke matahari
  • 31. Matahari  Salah satu bintang dari kumpulan milyardan bintang dalam galaksi Bima Sakti.  Bintang terdekat bumi; dengan jarak 1 SA, 1 SA = 150 juta km (jarak rata-rata bumi – matahari)  Jarak bumi – Alpha Centuri (bintang terdekat kedua adalah 270.000 SA.  Satuan jarak antar bintang dinyatakan dalam :  1 tahun cahaya : jarak yang ditempuh cahaya 1 tahun = 365,3 x 24 x 60 x 60 s x 3 x 108 m/s = 9,5 x 1012 km  1 parsek = 3,1 x 1013 km = 3,26 tahun cahaya  Jari-jari matahari = 7 x 105 km = 109 x jari-jari bumi  Massa matahari = 1,99 x 1030 kg = 333.400 x massa bumi  Densitas (massa jenis) matahari = 1,41 gcm-3 = ¼ x densitas ratarata bumi
  • 32. Migrasi Tahunan (Gerak Semu) Matahari  Gerak semu matahari akibat rotasi dan revolusi bumi yang dibatasi oleh garis lintang 23,50 U disebut tropis Cancer atau garis balik utara dan 23,50 S disebut tropis Capricorn atau garis balik selatan.  Posisi matahari di ekuator disebut ekinoks atau hari kulminasi terjadi pada tanggal 21 Maret dan 23 September. Pada jam 12.00 sinar matahari tegak lurus ekuator, sinar matahari menyinggung KU dan KS, lingkaran terang membagi garis lintang tempat sama besar, sehingga lamanya siang dan malam hari sama 12 jam diseluruh tempat di bumi.  Posisi matahari pada lintang 23,50 U pada tanggal 22 Juni disebut solstis musim panas atau 23,50 S pada 22 Desember disebut solstis musim dingin BBU. Lingkaran terang tidak membagi garis lintang sama besar kecuali di ekuator sehingga lamanya siang tidak sama dengan malam kecuali di ekuator.
  • 33. TERBENTUKNYA BUMI EarthSci
  • 34. Planet Bumi dan Bulan 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 39
  • 35. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 40
  • 36. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 41
  • 37. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 42
  • 38. Konsep Bumi  Ukuran bumi terbatas, kemampuan menopang kehidupan terbatas, penduduk bertambah terus, sumber daya alam renewable (dapat diperbaharui) mengalami kerusakan parah, sumber daya alam non renewable terus berkurang dan kerusakan alam terus meningkat → Ilmu dan Teknologi Kebumian sangat penting : S1, S2, S3 FITB – ITB.  Bumi sebagai bawang, terdiri dari lapisan-lapisan dari pusatnya sampai puncak atmosfer. Bumi Indonesia terdiri dari atmosfer, hidrosfer, litosfer dan kriosfer (Puncak Jaya Wijaya).  Ukuran bumi : Radius polar = 6357 km, radius ekuator = 6378 km dan radius rata-rata = 6371 km.  Perbandingan keliling lingkaran dengan diameternya = π = 3,1416. Luas bumi = 4πR2 ~ 510 juta km2. Volumenya = 4/3 πR3 = 1,08 x 1012 km3. Massa bumi = 5,98 x 1024 kg, dan densitasnya = 5,52 g/cm3.
  • 39. 10/27/13 Peng Ilmu dan Teknologi Kebumian 44
  • 40. Gambar 6a. Solstis Gambar 5. Ekinoks terang gelap musim panas BBU Gambar 6b. Solstis musim dingin BBU Gambar 7. Sudut jatuh dan insolasi : Insolasi A > B > C
  • 41. Kecepatan Revolusi Bumi  Jika massa matahari = 1,99 x 1030 kg dan jarak rata-rata matahari – bumi = 1 SA = 150 juta km, maka kecepatan revolusi bumi : GM −11 2 −2 V= r , G = 6,67 x 10 6,67 x 10-11 x 1,99 x 1030 V= ms −1 150 x 109 Nm kg 6,67 x 1,99 x 1010 = ms −1 150 13,2733 x 109 V= ms −1 = 0,89 x 109 ms −1 = 15 890 x 106 ms −1 V = 29,83 x 103 ms −1 ~ 29830 ms −1 ~ 30.000 ms −1 V = 107388 km/jam ~ 108000 km/jam Dibuka Pengantar ITB, V = 107800 km/j. Kecepatan revolusi bumi sebesar ini diperlukan agar bumi tidak terseret jatuh ke matahari.
  • 42. Komet  disebut juga bintang berekor. Komet mempunyai orbit elip tetapi eksentrisitasnya sangat besar, sehingga komet hanya dapat dilihat jika berada diperihelion dan kemudian menghilang.  Komet terdiri dari ekor dan kepala. Karena ada gaya dorong matahari oleh radiasi dan angin matahari (solar wind), maka ekor komet selalu menjauhi matahari.  Yang terkenal adalah komet Halley, ditemukan oleh Halley tahun 1705.  Munculnya komet sering dikaitkan dengan malapetaka di Bumi. Komet Halley yang muncul di London pada bulan Maret 1997, dikaitkan dengan bunuh dirinya 39 anggota Sekte di Amerika (Koran PR).
  • 43. Komet Halley
  • 44. Ikuti cahaya itu hingga ke ujung dunia 10/27/13
  • 45. TIMELINE BENTUK BUMI
  • 46. Bentuk bumi seperti bola ?
  • 47. ERATOSTHENES (c. 250 BC)
  • 48.  360  × s keliling =   θ    s radius = θ Menurut Eratosthenes : θ = 712′ s = 4400 stadia 1 stadia ≈ 160 meter
  • 49. DIMENSI BUMI: TIMELINE Radius Bola Bumi : Eratosthenes (230 SM) : 6317 km Posidonius (100 SM) : 5675 km Khalifah Al-Mamum (900 M) : 7000 km Snellius (1600 M) : 6160 km Sekarang : 6371 km Kosasih Prijatna, 2005
  • 50. Dimensi ellipsoid
  • 51. Beberapa Ellipsoid Referensi Thn. Nama 1830 1830 1841 1866 1907 1909 1927 1948 1960 1966 1967 1972 1980 1984 Airy Everest Bessel Clarke Helmert Hayford NAD-27 Krassovsky WGS-60 WGS-66 GRS-67 WGS-72 GRS-80 WGS-84 a (m) 6377563 6377276 6377397 6378206 6379200 6378388 6378206.4 6378245 6378165.0 6378145 6378160.0 6378135.0 6378137.0 6378137.0 b (m) 6356257 6356075 6356079 6356584 6356818 6356912 6356912 6356863 6356783.3 6356760 6356774.5 6356751 6356752 6356752 1/f 299.325 300.802 299.153 294.978 298.300 297.000 294.9786982 298.300 298.3 298.25 298.247167427 298.26 298.257222101 298.257223563 Kosasih Prijatna, 2005
  • 52. Apakah GEOID ? Gauss (1828), Listing (1873) mengajukan konsep bentuk matematis bumi: GEOID Geoid adalah bidang ekipotensial gayaberat bumi yang berimpit dengan permukaan laut ‘ideal’ Realisasi: geoid dianggap paling mendekati mean sea level (MSL) secara global Ellipsoid = pendekatan untuk geoid Kosasih Prijatna, 2005
  • 53. GEOID
  • 54. GEOID INDONESIA dari EGM-96 Kosasih Prijatna, 2005
  • 55. Perbedaan antar Model Bumi Deviasi maks. (m) Topografi - geoid Geoid – ellipsoid (geosentrik) Ellipsoid – bola (geosentrik) 10000 100 10000 Hasanuddin Z. Abidin, 2001
  • 56. Topografi, Ellipsoid, Geoid vertical deflection θ