Tipe-Tipe Lava

Apa itu Stratigrafi?

Apa aja sih Modal Belajar Atronomi?

Astronomi ialah cabang ilmu alam yang melibatkan pengamatan benda-benda langit (seperti halnya bintang, planet, komet,nebula, gugus bintang, atau galaksi) serta fenomena-fenomena alam yang terjadi di luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar belakang kosmik (radiasi CMB)). Ilmu ini secara pokok mempelajari pelbagai sisi dari benda-benda langit — seperti asal-usul, sifat fisika/kimia, meteorologi, dan gerak — dan bagaimana pengetahuan akan benda-benda tersebut menjelaskan pembentukan dan perkembangan alam semesta.

Astronomi adalah ilmu yang erat kaitannya dengan ilmu Matematika dan Fisika, konsekuensinya untuk menguasai materi olimpiade Astronomi diperlukan dasar yang kuat dari ilmu-ilmu tersebut. Pengetahuan Astronomi umum dan kemampuan berbahasa Inggris (beberapa soal akan diberikan dalam bahasa Inggris) akan membantu anda, namun yang lebih utama adalah kemampuan Matematika, Fisika, serta kemampuan analisis anda.

Untuk mempelajari materi astronomi dalam diktat ini, akan lebih mudah bagi anda apabila telah menguasai materi-materi dibawah ini.

Matematika :

• Trigonometri dasar (dalam derajat dan radian)
• Logaritma
• Lingkaran & persamaan lingkaran
• Dimensi dua dan tiga
• Grafik Y-X, Grafik Log Y-X, Grafik Y-Log X, Grafik Log Y – Log X

Fisika :

• Mekanika Dasar
• Gerak Parabola dan jatuh bebas.
• Gerak Melingkar
• Persamaan Energi
• Momentum dan tumbukan.

Lingkungan Laut

Kehidupan di lingkungan laut sangat bervariasi. Tumbuhan dan hewan hadir dalam berbagai ukuran, bentuk, warna, dan cara hidup. Berbagai kelompok hewan dan tumbuhan tampak hadir dalam jumlah yang berbeda-beda, baik dalam hal jumlah jenis atau spesiesnya, jumlah individu, maupun luas areal penyebarannya.

Penelitian dasar oleh ilmuwan tentang biologi laut ditekankan pada bagaimana hewan dan tumbuhan berinteraksi satu sama lain dan lingkungan tempat hidupnya. Pengetahuan tentang lingkungan ini meliputi pengetahuan detil tentang sifat kimia air laut yang penting bagi kehidupan di laut, dan pemahaman tentang proses-proses biologi yang mendasar. Sementara itu, penelitian terapan difokuskan terutama pada efek dan bagaimana mendeteksi polusi yang terjadi di laut, dan bagaimana meningkatkan produksi makanan dari laut serta obat-obatan (Ross, 1977).

Laut Sebagai Lingkungan Biologis
Organisme laut secara terus menerus berhubungan langsung dengan air laut. Dengan demikian, kondisi fisika dan kimia air laut akan dengan cepat mengenai organisme itu. Suatu hal yang menguntungkan adalah karakter fisika dan kimia air laut cenderung relatif stabil, dan organisme laut tidak dihadapkan pada perubahan kondisi lingkungan yang mendadak sebagaimana dialami oleh organisme yang hidup di darat. Organisme laut dipengaruhi secara langsung oleh sifat kimia laut, karena organisme laut itu mendapatkan berbagai unsur kimia untuk proses kehidupannya dari air laut.

Sifat-Sifat Air Laut yang Penting Secara Biologis

Beberapa sifat air laut yang penting bagi kehidupan tumbuhan dan hewan di laut adalah sebagai berikut:

1. Kemampuan melarutkan (sebagai pelarut). Air laut dapat melarutkan dan membawa banyak material untuk memenuhi kebutuhan berbagai mineral dan gas yang dibutuhkan bagi kehidupan organisme laut.
2. Densitas (pendukung kehidupan). Air laut itu sendiri memberikan dukungan bagi banyak organisme, dan sampai pada tingkat tertentu menghilangkan kebutuhan akan struktur rangka tubuh. Sebagai cotoh: ubur-ubur dan berbagai hewan kecil dapat mengapung di laut, dan laut dapat mendukung kehidupan ikan paus yang sangat besar.
3. Sebagai larutan penyangga (buffer). Sifat ini membuat air laut tetap netral dan melawan perubahan untuk menjadi lebih asam ataupun lebih basa atau alkalin. Air laut bersifat sedikit alkalin dengan pH 7,5 – 8,4. Sifat alkalin ini diperlukan oleh organisme untuk membentuk cangkang dari kalsium karbonat (CaCO3). Bila air laut bersifat asam, maka karbonat akan larut. Keuntungan lain adalah, dalam kondisi buffer, barbon dalam bentuk CO2 dapat hadir dalam jumlah besar di dalam air laut dengan tidak merubah pH. Karbon diperlukan oleh tumbuhan untuk memproduksi material organik.
4. Transparansi. Air laut yang transparan membuat sinar dapat menembus air laut sampai kedalaman yang besar. Sinar dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Dengan demikian, proses fotosintesis tidak hanya terjadi pada kedalaman beberapa meter dari permukaan laut, melainkan dapat mencapai kedalaman sampai 200 meter, tergantung pada tingkat kejernihan air.
5. Kapasitas panas dan panas laten penguapan yang tinggi. Kedua sifat ini mencegah terjadinya perubahan temperatur air laut yang cepat, yang membahayakan kehidupan laut.
6. Mengandung banyak unsur kimia. Unsur kimia yang ada di dalam air laut sangat penting bagi kehidupan organisme laut. Rasio beberapa unsur itu di dalam air laut sama dengan yang dikandung oleh cairan tubuh dari sebagian besar organisme laut. Kesamaan antara medium luar (air laut) dan medium dalam (cairan tubuh) sangat penting bagi proses osmosis. Organisme laut harus melawan tekanan osmosis untuk mempertahankan komposisi cairan dalam tubuhnya. Di lingkungan laut, ada kesamaan antara cairan tubuh dengan medium luar, sehingga hanya sedikit tekanan osmosis yang terjadi. Keadaan ini berarti hanya sedikit energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan cairan tubuh, dan banyak energi yang dapat dipakai untuk pertumbuhan.

Karakter Umum Samudera Sebagai Lingkungan Biologis

Beberapa kondisi parameter lingkungan air laut yang mempengaruhi kehidupan organisme laut adalah:

1. Temperatur – berkisar dari -2oC sampai 40oC. Di samudera, banyak kawasan yang sangat luas memiliki kisaran temperatur yang seragam.
2. Salinitas – berkisar dari mendekati nol di estuari dan dekat pantai sampai sekitar 4‰ di Laut Merah. Meskipun demikian, di permukaan samudera terbuka, salinitas air laut sangat konstan berkisar antara 3,3 – 3,7‰. Di air yang lebih dalam, salinitas lebih seragam dengan kisaran normal 3,46 – 3,5‰.
3. Kedalaman laut – berkisar dari nol meter sampai mencapai ribuan meter meter di palung atau cekungan samudera.
4. Tekanan – berkisar dari 1 atm di permukaan laut sampai lebih dari 1000 atm di perairan yang sangat dalam. Dari permukaan, tekanan air laut bertambah 1 atm untuk setiap turun 10 meter kedalaman.
5. Penetrasi cahaya – dapat mencapai 1000 meter.
6. Oksigen terlarut – berkisar dari lingkungan yang aerob sampai anaerob.
7. Sirkulasi. Sirkulasi air laut sangat penting secara biologis, antara lain karena: (1) membawa oksigen dari permukaan laut ke bagian-bagian laut yang dalam, (2) membawa nutrien dari air yang dalam ke permukaan laut, sehingga dapat dipergunakan oleh tumbuhan, dan (3) sebagai mekanisme penyebaran bahan buangan (waste products), telur-telur, larva-larva atau individu dewasa dari berbagai kehidupan laut.

Semua parameter-parameter lingkungan itu membuat di laut terdapat berbagai variasi kondisi lingkungan hidup organisme, yang disetiap lingkungan itu dihuni oleh organisme yang spesifik. 

Spiral Ekman

Angin adalah tenaga penggerak pertama dan utama yang menggerakkan arus-arus permukaan. Meskipun demikian, sesungguhnya garakan arus tidak tepat searah dengan arah tiupan angin, melainkan membentuk sudut ke arah kanan. Demikian pula, arus di permukaan samudera tidak memberikan efek yang sama ke seluruhan kedalaman perairan, tetapi terbatas beberapa ratus meter. Gerak menyimpangnya arah arus dari arah angin yang menggerakkannya itu adalah karena pengaruh dari efek Coriolis terhadap gerakan arus. Hal ini pertama kali dijelaskan oleh V.W. Ekman (1874-1954) seorang ahli oseanografi bangsa Norwegia, pada tahun 1905. Sejarahnya, Nansen secara kualitatif mengamati Gunung Es yang hanyut ke arah kanan dari angin angn yang bertiup di Hemisfer Utara. Dia kemudian mengkomunikasikan hal itu kepada Ekman yang kemudian mengembangkan teori kuantitatif upper-layer wind-driven circulation (sirkulasi lapisan atas yang digerakkan oleh angin).


Bayangkan tubuh air, ketika angin bertiup di atasnya, terjadi gaya friksi Ft yang searah dengan arah tiupan angin dan kemudian menggerakkan massa air itu serah dengan arah angin. Setelah aris bergerak, segera gaya Coriolis Fc bekerja ke arah kanan dengan sudut tegak lurus dengan arah tiupan angin, dan menyebabkan aliran Vo berbelok ke kanan (di Hemisfer utara, dan ke kiri di Hemisfer selatan). Pada saat yang sama, massa air yang bergerak itu menunculkan gaya gesekan dengan massa air di sebelah bawahnya. Secara sederhanya dapat dikatakan bahwa Vo berarah 45o terhadap arah angin. Dengan logika yang sama, arah gerakan arus di bawahnya akan terus menyimpang sebesar 45o dari arah arus di atasnya. Sampai kedalaman tertentu, arah arus akan berlawanan arah dengan Vo. Apabila arah-arah arus itu digambarkan pada satu bidang, maka akan tergambar Spiral Ekman. Kedalaman DE dimana air bergerak berlawanan arah dengan air di permukaan Vo, disebut sebagai depth of frictional influence (kedalaman pengaruh friksi). Kedalaman ini diambil sebagai ukuran kedalaman pengaruh angin permukaan terhadap gerakan air laut. Lapisan ini disebut sebagai Lapisan Ekman (Pickard dan Emery, 1995). Arah transportasi massa air yang menyudut 90o terhadap arah angin permukaan disebut Transportasi Ekman (Ingmanson dan Wallace, 1985).

Sedimen Laut

Berdasarkan pada asal usulnya, sedimen laut dapat dibedakan menjadi lima macam, yaitu:

1. Sedimen Litogenik (terigennous), yaitu sedimen yang berasal dari pelapukan batuan yang telah ada sebelumnya di daratan atau benua. Komponen sedimen ini adalah lumpur terrigen, endapan longsoran atau turbidit, dan endapan es. Sekitar 30% dari lumpur terigen itu terdiri dari lanau dan lempung yang. Mineral penyusunnya yang utama adalah kuarsa dan feldspar, dan mineralmineral lempung seperti illit, kaolinit, dan klorit.
2. Sedimen Volkanogenik (volcanogenic sediments), yaitu sedimen yang berupa material volkanik yang dilontarkan ketika terjadi erupsi gunungapi. Sedimen ini banyak dijumpai di kawasan bergunungapi.
3. Sedimen Biogenik (biogenic sediments), yaitu sedimen yang dihasilkan oleh organisme atau organisme itu sendiri. Organisme yang sangat umum adalah foraminifera, diatom, dan radiolaria. Mineral-mineral yang utama di dalam sedimen biogenik adalah kalsit, aragonit, silika, dan apatit. Ooze adalah sedimen biogenik berbutir halus yang tersusun oleh cangkangcangkang organisme mikro yang terakumulasi di laut dalam, seperti di dataran abisal.
4. Sedimen Hidrogenik (hydrogenic sediments), yaitu sedimen yang terbentuk oleh reaksi kimia inorganik dari unsur-unsur yang terlarut di dalam air. Sedimen kelompok ini juga disebut sebagai sedimen autigenik (authigenic sediments). Jenis-jenis sedimen ini yang umum adalah zeolit, nodul mangan, nodul fosfat, dan endapan logam hidrotermal (metalliferous hydrothermal deposits).
5. Sedimen Kosmogenik (cosmogenic sediments), yaitu sedimen yang berasal dari luar angkasa, seperti meteorit atau debu ruang angkasa yang jatuh ke Bumi.

Komposisi Bumi

Keadaan dalam bumi selama ini hanya dikemukakan berdasarkan hipotesis-hipotesis. Penyelidikan tentang isi bumi sebenarnya hanya meliputi daerah dengan kedalaman tidak lebih dari dalamnya terowongan tempat pengeboran atau kedalaman sungai bawah tanah.

Salah seorang ahli yang yang pertama kali mengemukakan pendapatnya tentang materi dan bentuk dalam bumi adalah Plato. Menurutnya, bumi terdiri dari masa cair yang pijar dan dikelilingi oleh lapisan batuan yang keras yang disebut kerak bumi. Masa cair yang pijar itu berasal dari dalam bumi dan kadang-kadang ke luar mencapai permukaan bumi dalam bentuk lava melalui pipa-pipa gunung api.

Namun, penyelidikan tentang gempa bumi (seismologi) memberikan pandangan yang lain tentang keadaan dalam bumi. Berdasarkan penyelidikan seismologi diketahui bahwa perambatan gelombang gempa dipengaruhi oleh zat-zat penyusun bumi. Penyelidikan seismologi juga membuktikan bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan yang dibatasi oleh lapisan yang tidak bersambung (diskontinu).

Secara struktur bumi dibagi menjadi 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti (core). Struktur bumi seperti itu mirip dengan telur, yaitu cangkangnya sebagai kerak, putihnya sebagai selimut, dan kuningnya sebagai inti bumi.

1. Kerak Bumi (Crush)

Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Namun, tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 °C.

2. Selimut Bumi (Mantle)

Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 °C, tetapi tekananannya belum mempengaruhi kepadatan batuan.

Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.

• Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer. Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).
  1) Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.
  2) Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.
• Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk).
• Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.
  

3. Inti Bumi (Core)

Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).

• Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 °C.
• Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 4.500 °C.