Bumi

Bumi adalah planet terdekat ketiga dari Matahari yang merupakan planet terpadat dan terbesar kelima dari delapan planet dalam Tata Surya. Bumi juga merupakan planet terbesar dari empat planet kebumian di Tata Surya. Bumi terkadang disebut dengan dunia atau "Planet Biru".

Bumi terbentuk sekitar 4,54 miliar tahun yang lalu, dan kehidupan sudah muncul di permukaannya paling tidak sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu. Biosfer Bumi kemudian secara perlahan mengubah atmosfer dan kondisi fisik dasar lainnya, yang memungkinkan terjadinya perkembangbiakan organisme serta pembentukan lapisan ozon, yang bersama medan magnet Bumi menghalangi radiasi surya berbahaya dan mengizinkan makhluk hidup mikroskopis untuk berkembang biak dengan aman di daratan. Sifat fisik, sejarah geologi, dan orbit Bumi memungkinkan kehidupan untuk bisa terus bertahan.

Litosfer Bumi terbagi menjadi beberapa segmen kaku, atau lempeng tektonik, yang mengalami pergerakan di seluruh permukaan Bumi selama jutaan tahun. Lebih dari 70% permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan sisanya terdiri dari benua dan pulau-pulau yang memiliki banyak danau dan sumber air lainnya yang bersumbangsih terhadap pembentukan hidrosfer. Kutub Bumi sebagian besarnya tertutup es; es padat di Antarktika dan es laut di paket es kutub. Interior Bumi masih tetap aktif, dengan inti dalam terdiri dari besi padat, sedangkan inti luar berupa fluida yang menciptakan medan magnet, dan lapisan tebal yang relatif padat di bagian mantel.

 
Nama dan etimologi

Dalam bahasa Inggris modern, kata benda earth dikembangkan dari kata bahasa Inggris Pertengahan erthe (dicatat pada 1137), yang berasal dari kata bahasa Inggris Kuno eorthe (sebelum 725), sedangkan kata itu sendiri berasal dari kata Proto-Jermanik *erthō. Earth memiliki kata kerabat pada semua bahasa Jermanik lainnya, termasuk aarde dalam bahasa Belanda, Erde dalam bahasa Jerman, dan jord dalam bahasa Swedia, Denmark, dan Norwegia. Earth adalah perumpamaan untuk dewi paganisme Jermanik (atau Jörð dalam mitologi Norse, ibu dari dewa Thor).

Dalam bahasa Indonesia, kata bumi berasal dari bahasa Sanskerta bhumi, yang berarti tanah, dan selalu ditulis dengan huruf kapital ("Bumi"), untuk merujuk pada planet Bumi, sementara "bumi" dengan huruf kecil merujuk pada permukaan dunia, atau tanah.

Komposisi dan struktur

Bumi tergolong planet kebumian yang umumnya terdiri dari bebatuan, bukannya raksasa gas seperti Jupiter. Bumi adalah planet terbesar dari empat planet kebumian lainnya menurut ukuran dan massa. Dari keempat planet tersebut, Bumi merupakan planet dengan kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan tertinggi, medan magnet terkuat, dan rotasi tercepat, dan diperkirakan juga merupakan satu-satunya planet dengan tektonik lempeng yang aktif.

Bentuk

Bentuk Bumi kira-kira menyerupai sferoid pepat, bola yang bentuknya tertekan pipih di sepanjang sumbu dari kutub ke kutub sehingga terdapat tonjolan di sekitar khatulistiwa. Tonjolan ini muncul akibat rotasi Bumi, yang menyebabkan diameter khatulistiwa 43 km (kilometer) lebih besar dari diameter kutub ke kutub. Karena hal ini, titik terjauh permukaan Bumi dari pusat Bumi adalah gunung api Chimborazo di Ekuador, yang berjarak 6.384 kilometer dari pusat Bumi, atau sekitar 2 kilometer lebih jauh jika dibandingkan dengan Gunung Everest. Diameter rata-rata bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira setara dengan 40.000 km /π, karena satuan meter pada awalnya dihitung sebagai 1/10.000.000 jarak dari khatulistiwa ke Kutub Utara melewati Paris, Prancis.

Topografi Bumi mengalami deviasi dari bentuk sferoid ideal, meskipun dalam skala global deviasi ini tergolong kecil: Bumi memiliki tingkat toleransi sekitar 584, atau 0,17% dari sferoid sempurna, lebih kecil jika dibandingkan dengan tingkat toleransi pada bola biliar (0,22%). Deviasi tertinggi dan terendah pada permukaan Bumi terdapat di Gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena adanya tonjolan khatulistiwa, lokasi di permukaan Bumi yang berada paling jauh dari pusat Bumi adalah puncak Chimborazo di Ekuador dan Huascarán di Peru.

Permukaan

Permukaan Bumi bervariasi dari tempat ke tempat. Sekitar 70,8%[13] permukaan Bumi ditutupi oleh air, dan terdapat banyak landas benua di bawah permukaan laut. Luas permukaan Bumi yang ditutupi oleh air setara dengan 361,132 million km2 (139,43 juta sq mi). Permukaan Bumi yang terendam memiliki bentang pegunungan, termasuk rangkaian punggung tengah samudra dan gunung api bawah laut,[36] bentang lainnya adalah palung laut, lembah bawah laut, dataran tinggi samudra, dan dataran abisal. Sisanya, 29,2% (148,94 million km2 atau 57,51 juta sq mi) permukaan Bumi dilingkupi oleh daratan, yang terdiri dari pegunungan, padang gurun, dataran tinggi, pesisir, dan geomorfologi lainnya.

Permukaan Bumi mengalami pembentukan kembali pada periode waktu geologi karena aktivitas tektonik dan erosi. Permukaan Bumi yang terbentuk atau mengalami deformasi akibat tektonika lempeng merupakan permukaan yang mengalami pelapukan oleh curah hujan, siklus termal, dan pengaruh kimia. Glasiasi, erosi pantai, pembentukan terumbu karang, dan tubrukan meteorit besar merupakan beberapa peristiwa yang memicu pembentukan kembali lanskap permukaan Bumi.

Hidrosfer

Ketersediaan air yang begitu banyak di permukaan Bumi merupakan hal unik yang membedakan "Planet Biru" dengan planet lainnya di Tata Surya. Hidrosfer Bumi pada umumnya terdiri dari lautan, namun secara teknis juga mencakup semua perairan yang terdapat di permukaan Bumi, termasuk danau, sungai, laut pedalaman, dan air bawah tanah di kedalaman 2.000 m. Perairan terdalam dari permukaan Bumi adalah Challenger Deep di Palung Mariana, Samudra Pasifik, dengan kedalaman 10.911,4 m di bawah permukaan laut.

Massa lautan kira-kira 1,35×1018 metrik ton, atau sekitar 1/4400 dari massa total Bumi. Lautan mencakup area seluas 3,618×108 km2, dengan kedalaman rata-rata 3682 m, dan volume air sekitar 1,332×109 km3.Jika daratan di permukaan Bumi tersebar merata, maka ketinggian air akan naik lebih dari 2,7 km.[catatan 12] Sekitar 97,5% perairan Bumi adalah air asin, sedangkan 2,5% sisanya adalah air tawar. Sekitar 68,7% air tawar yang terdapat di permukaan Bumi pada saat ini adalah es, sedangkan selebihnya membentuk danau, sungai, mata air, dan sebagainya.

Tingkat keasinan rata-rata lautan di Bumi adalah 35 gram garam per kilogram air laut (3,5% garam).Sebagian besar garam ini dihasilkan oleh aktivitas vulkanis atau hasil ekstraksi batuan beku. Lautan juga menjadi reservoir bagi gas atmosfer terlarut, yang keberadaannya sangat penting bagi kelangsungan hidup sebagian besar organisme air. Air laut memiliki pengaruh besar terhadap iklim dunia; lautan berfungsi sebagai reservoir panas utama. Perubahan suhu di lautan juga bisa menyebabkan perubahan cuaca di berbagai belahan dunia, misalnya El Niño–Osilasi Selatan.

Atmosfer

Rata-rata tekanan atmosfer di permukaan Bumi adalah 101,325 kPa, dengan ketingggian 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 secara perlahan telah memermak komposisi atmosfer. Fotosintesis oksigenik berevolusi 2,7 miliar tahun yang lalu, yang membentuk atmosfer nitrogen-oksigen utama saat ini.Peristiwa ini memungkinkan terjadinya proliferasi organisme aerobik, serta pembentukan lapisan ozon yang menghalangi radiasi surya ultraungu memasuki Bumi dan menjamin kelangsungan kehidupan di darat. Fungsi atmosfer lainnya yang penting bagi kehidupan di Bumi adalah mengangkut uap air, menyediakan gas bernilai guna, membakar meteor berukuran kecil sebelum menghantam permukaan Bumi, dan memoderatori suhu.[86] Fenomena yang terakhir dikenal dengan efek rumah kaca; proses penangkapan energi panas yang dipancarkan dari permukaan Bumi pada atmosfer sehingga meningkatkan suhu rata-rata. Uap air, karbon dioksida, metana, dan ozon merupakan gas rumah kaca utama pada atmosfer Bumi. Tanpa pemancaran panas ini, suhu rata-rata di permukaan Bumi akan mencapai −18 °C, berbeda jauh dengan suhu rata-rata saat ini (+15 °C), dan kehidupan kemungkinan besar tidak akan bisa bertahan.

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 magnet global 7.91 × 1015 T m3.[100] Menurut teori dinamo, 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.

Medan magnet membentuk lapisan magnetosfer, yang berfungsi membiaskan partikel yang terkandung dalam angin surya. Tepi medan magnet yang mengarah ke Matahari berjarak sekitar 13 kali radius Bumi. Tabrakan antara medan magnet dan angin surya menghasilkan sabuk radiasi Van Allen, yakni area berbentuk torus konsentris dengan partikel bermuatan energi. Saat plasma memasuki atmosfer Bumi pada kutub magnet, maka terbentuklah aurora.

Rotasi dan orbit

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.

Kala rotasi Bumi yang relatif terhadap bintang tetap, dinamakan hari bintang oleh International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), adalah 86.164,098903691 detik dari waktu Matahari rata-rata (UT1), atau 23h 56m 4,098903691s. 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) (23h 56m 4.09053083288s) hingga 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[108] 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 dan gerhana matahari.

Asteroid dan satelit buatan

Bumi setidaknya memiliki lima asteroid orbital, termasuk 3753 Cruithne dan 2002 AA29.Sebuah asteroid troya pendamping bernama 2010 TK7 menyeimbangkan diri di segitiga Lagrange, L4, pada orbit Bumi mengelilingi Matahari.

Hingga tahun 2011, terdapat 931 satelit operasional buatan manusia yang mengorbit Bumi. Selain itu, terdapat banyak satelit bekas pakai tidak berfungsi dan lebih dari 300.000 kepingan sampah angkasa. Satelit buatan terbesar Bumi adalah Stasiun Luar Angkasa Internasional.