Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Alam Semesta.Alam semesta, menurut orang Babylonia (kurang lebih 700-600 SM), merupakan suatu

ruangan atau selungkup dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit beserta bintang sebagai atapnya.

Pada abad 19 gagasan yang umum tentang alam semesta adalah alam semesta merupakan kumpulan materi berukuran tak hingga yang telah ada sejak dulu kala dan akan terus ada selamanya.

Baru kemudian pada pertengahan abad 20 istilah alam semesta digunakan untuk menjelaskan seluruh ruang waktu kontinu di mana kita berada,dengan energi dan materi yang dimilikinya atau dengan kata lain alam semesta adalah seluruh materi, energi dan ruang tempat kedudukan materi dan energi.

B. Proses Terbentuknya Alam Semesta.

Pada tahun 1948 H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Universitas Cambridge,mengusulkan sebuah teori yang dinamakan Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory), menurut teori ini alam semesta tidak ada awalnya dan tidak ada akhirnya. Tiap-tiap galaksi yang terbentuk tumbuh menjadi tua dan akhirnya mati. Jadi teori ini beranggapan bahwa alam semesta itu tak terhingga besarnya dan juga tak terhingga tuanya (tanpa awal dan akhir). Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara terus menerus datang membentuk atom-atom hedrogen dalam angkasa yang membentuk galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya.

Dalam teori ini, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa diantara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh.Zat baru itu ialah hedrogen. Yaitu sumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi.

Perkembangan sains dan teknologi di abad 20 akhirnya meruntuhkan teori keadaan tetap. Pada awal abad ke 20, George Lemaitre, seorang ahli astronomi dari Belgia mengusulkan teori lainnya yaitu Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory).Teori ini menyatakan bahwa  kira-kira 15 milyar tahun yang lalu semua materi di angkasa menyatu dan memadat (terkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya massa yang mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat, kemudian partikel-partikel dari zat itu bertaburan ke semua arah dan membentuk alam semesta. Menurut teori tersebut, alam semesta ini telah diciptakan kira-kira 10

2

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

hingga 20 milyar tahun yang lalu. Ia terbentuk dari ledakan-ledakan kosmik yang bertaburan ke seluruh arah di alam makrokosmos.

Teori Big Bang ini kemudian diperjelas dengan ditemukannya bahwa alam semesta ini mengembang seolah-olah melarikan diri dari kita dengan kecepatan yang sangat tinggi. Teori ini dikemukakan oleh Edwin Hubble seorang ahli astronomi di Observatorium Mount Wilson. Menurutnya, bahwa galaksi yang telah diamati sebenarnya menjauhi kita dan menjauhi yang lain dengan kecepatan sampai beberapa ribu km per detik.

Namun Teori Big Bang tidak serta merta langsung diterima oleh masyarakat ilmiah. Pada pertengahan abad 20, Sir Fred Hoyle mengemukakan suatu teori yang disebut steady-state yang mirip dengan teori 'alam semesta tetap' di abad 19. Teori steady-state menyatakan bahwa alam semesta berukuran tak hingga dan kekal sepanjang masa. Teori ini sama sekali berseberangan dengan teori Big Bang, yang mengatakan bahwa alam semesta memiliki permulaan.

Pada tahun 1948, Gerge Gamov muncul dengan gagasan lain tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti yang seharusnya ada ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut ”radiasi latar kosmis”, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang.

Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit Cosmic Background Explorer. COBE ke ruang angkasa untuk melakukan penelitian tentang radiasi latar kosmis. Hanya perlu 8 menit bagi COBE untuk membuktikan perhitungan Penziaz dan Wilson. COBE telah menemukan sisa ledakan raksasa yang telah terjadi di awal pembentukan alam semesta. Dinyatakan sebagai penemuan astronomi terbesar sepanjang masa, penemuan ini dengan jelas membuktikan teori Big Bang.

Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium.

C. Isi Alam Semesta.Pada dasarnya alam semesta terisi oleh materi dan energi. Materi dalam alam semesta

secara kasarnya terkumpul dalam hirarki berdasarkan sistem. jika di urutkan dari struktur yang terbesar isi alam semesta adalah sebagai berikut:

3

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

a. Superkluster filament

Superkluster f i lament

Superkluster filamen adalah kumpulan dari puluhan hingga ratusan kluster galaksi. Gravitasi bersama mereka mengikatnya menjadi filamen dengan panjang 300 hingga 900 juta tahun cahaya, lebar 150 hingga 300 juta tahun cahaya dan tebal 15 hingga 30 juta tahun cahaya. Di antara superkluster dengan superkluster lainnya terdapat ruang kosong raksasa dengan sedikit (bila ada) galaksi.

b. Kluster galaksi

Kluster Galaksi

4

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Kluster galaksi adalah kumpulan dari puluhan hingga ribuan galaksi, semua terikat dalam gravitasi bersama. Kluster galaksi membentang dalam ukuran jutaan tahun cahaya. Kluster galaksi kita dinamakan grup lokal. Terdiri dari 25 galaksi. Membentang 3 juta tahun cahaya dengan dua galaksi utama, andromeda dan bima sakti.

Jika dua kluster galaksi bertabrakan. Tabrakan ini akan mengakibatkan materi gelap dalam kluster galaksi menjadi terpisah sebagian dengan materi normal. Membuat salah satu kluster galaksi memuat ratusan galaksi, membentang tiga juta tahun cahaya, dan berada enam miliar tahun cahaya di rasi lain.

c. Galaksi.

Galaksi Bima Sakti

Galaksi adalah sistem organisasi dari ribuan hingga ratusan ribu tahun cahaya terdiri dari jutaan hingga triliunan bintang, saling tercampur dengan gas dan debu, semua terikat dalam gravitasi bersama. Ada sekitar 300 miliar galaksi di alam semesta.Sebagian besar galaksi elips memiliki kluster globular yang terang dan banyak.

1.) Proses Terbentuknya GalaksiBerdasarkan Hipotesis Fowler, galaksi berawal dari suatu kabut gas pijar dengan massa

yang sangat besar. Kabut ini kemudian mengadakan kontraksi dan kondensasi sambil terus berputar pada sumbunya. Ada massa yang tertinggal, yakni pada bagian luar dari kabut pijar tadi. Massa itu juga mengadakan kontraksi dan kondensasi maka terbentuklah gumpalan gas pijar yaitu bintang-bintang. Bagi yang bermassa besar masih berupa kabut bintang. Dengan cara yang sama, bagian luar bintang yang tertinggal juga mengadakan kondensasi sehingga terbentuklah planet. Demikian juga bagian planet membentuk satelit bulan.

5

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

2.) Tipe Galaksi

a) Eliptik

Sistem klasifikasi Hubble membedakan galaksi eliptik berdasarkan tingkat keelipsannya, dari E0 yang hampir berupa lingkaran, hingga E7 yang sangat lonjong. Galaksi tersebut memiliki bentuk dasar elipsoid, sehingga tampak elips dari berbagai sudut pandang. Galaksi tipe ini tampak memiliki sedikit struktur dan sedikit materi antar bintang, sehingga galaksi tersebut memiliki sedikit gugus terbuka dan laju pembentukan bintang yang lambat. Galaksi tipe ini didominasi oleh bintang yang berumur tua yang mengorbit pusat gravitasi dengan arah yang acak.

b) Spiral

Galaksi spiral terdiri dari piringan berupa bintang dan materi antar bintang yang berotasi, serta gembung pusat yang terdiri dari bintang-bintang tua. Terdapat lengan spiral yang menjulur dari gembung pusat. Dalam sistem klasifikasi Hubble, galaksi spiral ditandai sebagai tipe S,

6

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

diikuti huruf (a, b, atau c) yang menunjukkan tingkat kerapatan dari lengan spiral dan ukuran dari gembung pusat. Galaksi Sa memiliki lengan spiral yang kurang jelas dan membelit secara rapat, serta gembung pusat yang relatif besar. Sedangkan galaksiSc memiliki lengan spiral yang terbuka dan gembung pusat yang relatif kecil.

Sebagian besar galaksi spiral memiliki bentuk batang linier yang memanjang ke dua sisi dari gembung inti, yang kemudian bergabung dengan struktur lengan spiral. Di sistem klasifikasi Hubble, galaksi ini dikategorikan sebagai SB, dan diikuti huruf (a, b atau c) yang mengindikasikan bentuk lengan spiralnya. Batang galaksi diperkirakan merupakan struktur sementara yang disebabkan oleh gelombang kejut dari inti galaksi, atau karena interaksi pasang surut dengan galaksi lain. Banyak galaksi spiral berbatang yang berinti aktif, kemungkinan karena adanya gas yang menuju ke inti melalui lengan spiral.

Galaksi Bima Sakti merupakan galaksi spiral berbatang ukuran besar  dengan diameter sekitar 30 kiloparsecs dan ketebalan sekitar satu kiloparsec. Bima Sakti memiliki sekitar 200 milyar (2×1011)[16] bintang dengan massa total sekitar 600 juta (6×1011) kali massa Matahari.

c) irregular

Galaksi aneh (peculiar galaxies) atau irregular galaksi merupakan galaksi yang memiliki sifat-sifat yang tidak biasa karena interaksi pasang surut dengan galaksi lain. Contohnya adalah galaksi cincin, yang memiliki struktur mirip cincin berupa bintang dan materi antar bintang yang mengelilingi inti kosong. Galaksi cincin diperkirakan terbentuk saat galaksi kecil melewati inti galaksi yang lebih besar. Kejadian tersebut mungkin terjadi pada galaksi Andromeda yang memiliki beberapa struktur mirip cincin jika diamati pada spektrum inframerah.

7

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Contoh lain nya dari bentuk galaksi ini adalah Galaksi lenticular yang  merupakan bentuk pertengahan yang memiliki sifat baik dari galaksi eliptik maupun galaksi spiral, dan dikategorikan sebagai tipe S0 dan memiliki lengan spiral yang samar-samar serta halo bintang berbentuk eliptik (Barred lenticular galaxiesreceive Hubble classification SB0.)

3) Pusat galaksi

Pusat Galaksi adalah titik rotasi dari galaksi Bima Sakti. Letaknya adalah sekitar 7,6 kilopersecs (25.000 tahun cahaya) dari Bumi diarah rasi Sagitarius,Ophiuchus dan Scorpius dimana Galaksi Bima Sakti terlihat lebih cemerlang. Pada pusat ini ditemukan Lubang Hitam supermasif.

8

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Karena debu antar bintang yang menutupi jarak pandang, pusat galaksi tidak bisa dipelajari lewat spektrum warna, sinar ultra ungu, maupun sinar X. Informasi yang bisa didapat tentang pusat galaksi hanya melalui observasi pada sinar gama, Sinar-X keras (hard X-ray), infra merah, sub-milimeter dan gelombang radio. Koordinat pusat galaksi pertama kalinya ditemukan oleh Harlow Shapley pada tahun 1918 di dalam tulisannya mengenai distribusi 'globular cluster'. Di dalam persamaan sistem ekuator angka ini adalah: RA17h45m40.04s, Dec -29° 00' 28.1" (J2000 epoch).

c. Kluster bintang

Kluster bintang adalah gerombolan bintang yang terikat oleh gravitasi bersama. Ada dua tipe utama kluster bintangyaitu kluster yang padat, terdiri dari ratusan ribu bintang yang sangat tua, dan kluster terbuka, yang lebih renggang, terdiri dari hanya beberapa ratus anggota, dan sangat muda. Kluster bintang yang tampak oleh mata telanjang antara lain Pleiades, Hyades, dan kluster sarang lebah.

Tahun 2005, para astronom menemukan tipe kluster bintang baru sepenuhnya dalam galaksi Andromeda, yang dalam beberapa hal, sangat mirip dengan kluster bola (walau kurang padat). Tiga yang ditemukan di Galaksi Andromeda adalah M31 WFS C1, M231 WFS C2, dan M31 WFS C3.

Saat ini, tidak ada kluster perantara (juga dikenal kluster bola diperluas) yang ditemukan dalam Bima Sakti karena matahari berada di radius sepuluh tahun cahaya dari pusat galaksi bima sakti, sehingga matahari hanya punya sedikit tetangga. matahari berada di dekat lengan spiral luar galaksi bima sakti. Bila matahari kita ada dalam kluster bintang galaksi kita, ribuan bintang dapat berada dalam radius tersebut.

9

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

d. Globula

Globula

Globula adalah tempat kelahiran bintang. Jenisnya dicirikan oleh bentuknya.Salah satu globula yang sudah ditemukan ialah Globula kometer yang dicirikan oleh kepala debu dan ekor. Fitur ini menyebabkan globula kometer memiliki bentuk visual mirip komet, namun kenyataannya sangat jauh berbeda. Di kepala globula terdapat bintang-bintang sangat muda. Globula kometer yang terkenal adalah CG4.

e. Nebula

Sama dengan globula. Hanya saja bentuk nebula lebih tidak beraturan dan tidak sepekat globula. Beberapa kluster bintang dapat berada di dalam nebula.Nebula dibagi menjadi dua yaitu:

1) Nebula Emisi.

Nebula emisi biasanya berisi hidrogen energi tinggi.Contoh nebula emisi adalah Nebula kepala kuda yang merupakan nebula yang berisi sebuah awan gelap dingin dari gas dan debu. Daerah terang di puncak kiri adalah sebuah bintang muda yang masih berada dalam gas dan debu kelahirannya. Jaraknya dari bumi sekitar 1600 tahun cahaya. Bintang yang lebih tua memicu

10

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

pembentukan bintang yang lebih muda. Pembentukan bintang terpicu oleh aliran gas dingin penekan pada simpul yang cukup padat hingga dapat secara gravitasi menjadi bintang. Pada nebula semacam ini biasanya terdapat pilar-pilar spektakuler yang perlahan terbangun oleh gas panas yang mengalir keluar.

2) Nebula Planeter.

Nebula Heliks

Nebula planeter adalah nebula yang tampak seperti planet bila dilihat secara visual. Terbentuk dari gas yang disemburkan oleh bintang mirip matahari yang sekarat. Nebula planeter yang terkenal adala nebula heliks (NGC 7293). Jaraknya 700 tahun cahaya dari bumi, di rasi Aquarius.

Nebula Cincin

Nebula planeter lain yang terkenal adalah nebula cincin (M57) berjarak 2000 tahun cahaya di rasi lira. Cincin tengahnya selebar satu tahun cahaya. Lapisan-lapisan gasnya merupakan lapisan luar bintang yang terlontar dari bintang yang sekarat dan bertipe mirip matahari.

11

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

f. Bekas supernova

Berkas Supernova

Supernova adalah ledakan bintang pada saat bintang itu kehabisan bahan bakar nuklirnya. Hanya bintang dengan jangkauan massa tertentu yang mengalami supernova.

Tahun 1006 M, cahaya mencapai bumi dari supernova di rasi Lupus, menciptakan “bintang dadakan” di langit yang tampak lebih terang dari Venus dan berlangsung selama dua tahun. Supernova itu, dinamakan SN 1006, terjadi 7 ribu tahun cahaya dan menciptakan bekas yang terus mengembang dan memudar sekarang. SN 1006 memiliki diameter 60 tahun cahaya. Dalam tahun-tahun terakhir, supernova yang lebih kuat lagi terjadi jauh di kedalaman alam semesta yang tampak tanpa alat bantu, namun hanya dalam beberapa detik.

g. Tata bintang

Tata bintang adalah sistem organisasi sekitar satu tahun cahaya terdiri dari satu bintang dan jutaan hingga triliunan benda langit kecil, dari planet, komet, asteroid, meteoroid, satelit, debu, dan gas, semua terikat dengan gravitasi bersama. Ada tata bintang yang terdiri dari bintang ganda, rangkap tiga, rangkap banyak bahkan ratusan hingga jutaan bintang. Bila telah membentuk sistem lebih dari sepuluh, tata bintang itu disebut kluster bintang. 85% bintang di galaksi bima sakti adalah tata bintang ganda.

Tata Surya

12

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Tata bintang kita disebut tata surya terdiri dari satu bintang yaitu matahari, dan 8 planet, serta tak terhitung benda lainnya.

1) Teori terbentuk nya tata surya

a.) Hipotesis Nebula

Proses Pembentukan Tata Surya menurut Hipotesis Nebula

Hipotesis nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace secara independen pada tahun 1796.

Hipotesis ini, yang lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan unsur gas yang sebagian besar hidrogen. Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa (matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling

13

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.

b) Hipotesis Planetisimal

Hipotesis planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin dan Forest R. Moulton pada tahun 1900.

Hipotesis planetisimal mengatakan bahwa Tata Surya kita terbentuk akibat adanya bintang lain yang lewat cukup dekat dengan Matahari, pada masa awal pembentukan Matahari. Kedekatan tersebut menyebabkan terjadinya tonjolan pada permukaan Matahari, dan bersama proses internal Matahari, menarik materi berulang kali dari Matahari. Efek gravitasi bintang mengakibatkan terbentuknya dua lengan spiral yang memanjang dari Matahari. Sementara sebagian besar materi tertarik kembali, sebagian lain akan tetap di orbit, mendingin dan memadat, dan menjadi benda-benda berukuran kecil yang mereka sebut planetisimal dan beberapa yang besar sebagai protoplanet. Objek-objek tersebut bertabrakan dari waktu ke waktu dan membentuk planet dan bulan, sementara sisa-sisa materi lainnya menjadi komet dan asteroid.

c) Hipotesis Pasang Surut Bintang

Hipotesis pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh James Jeans pada tahun 1917.

Planet dianggap terbentuk karena mendekatnya bintang lain kepada Matahari. Keadaan yang hampir bertabrakan menyebabkan tertariknya sejumlah besar materi dari Matahari dan bintang lain tersebut oleh gaya pasang surut bersama mereka, yang kemudian terkondensasi menjadi planet.Namun astronom Harold Jeffreys tahun 1929 membantah bahwa tabrakan yang sedemikian itu hampir tidak mungkin terjadi. Demikian pula astronom Henry Norris Russell mengemukakan keberatannya atas hipotesis tersebut.

d) Hipotesis Kondensasi

Hipotesis kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama G.P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Hipotesis kondensasi menjelaskan bahwa Tata Surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

e) Hipotesis Bintang Kembar

Hipotesis bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang tidak meledak dan mulai mengelilinginya.

14

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

2. Stuktur Tata surya

Struktur tata surya terdiri dari :

a) Matahari

Komponen utama sistem Tata Surya adalah matahari, sebuah bintang  yang mengandung 99,86 persen massa dari sistem dan mendominasi seluruh dengan gaya gravitasinya.

Hampir semua objek-objek besar yang mengorbit Matahari terletak pada bidang edaran bumi, yang umumnya dinamai ekliptika. Semua planet terletak sangat dekat pada ekliptika, sementara komet dan objek-objek sabuk Kuiper biasanya memiliki beda sudut yang sangat besar dibandingkan ekliptika.

Planet-planet dan objek-objek Tata Surya juga mengorbit mengelilingi Matahari berlawanan dengan arah jarum jam jika dilihat dari atas kutub utara Matahari, terkecuali  Komet Halley.

b) Tata Surya bagian dalam

Tata Surya bagian dalam adalah nama umum yang mencakup planet kebumian dan asteroid. Terutama terbuat dari silikat dan logam, objek dari Tata Surya bagian dalam melingkup dekat dengan matahari.

Empat planet bagian dalam atau planet kebumian (terrestrial planet) memiliki komposisi batuan yang padat, hampir tidak mempunyai atau tidak mempunyai satelit dan tidak mempunyai sistem cincin. Komposisi Planet-planet ini terutama adalah mineral bertitik leleh tinggi, seperti silikat yang membentuk kerak dan selubung, dan logam seperti besi dan nikel yang membentuk intinya. Tiga dari empat planet ini (Venus, Bumi dan Mars) memiliki atmosfer, semuanya memiliki kawah meteor dan sifat-sifat permukaan tektonis seperti gunung berapi dan lembah pecahan. Planet yang letaknya di antara Matahari dan bumi (Merkurius dan Venus) disebut juga planet inferior.

c) Tata Surya Bagian Luar

Tata Surya bagian luar adalah nama umum yang mencakup planet raksasa gas ( gas giant ), atau planet jovian, secara keseluruhan mencakup 99 persen massa yang mengorbit Matahari kebumian dan asteroid.

Keempat planet luar Yupiter dan Saturnus sebagian besar mengandung hidrogen dan helium; Uranus dan Neptunus memiliki proporsi es yang lebih besar. Para astronom mengusulkan bahwa keduanya dikategorikan sendiri sebagai raksasa es. Keempat raksasa gas ini semuanya memiliki cincin, meski hanya sistem cincin Saturnus yang dapat dilihat dengan mudah dari bumi.

15

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

h. Bintang

Bintang adalah benda langit satuan yang memancarkan cahaya sendiri.

1. Tipe Bintang

Terdapat bintang semu dan bintang nyata. Bintang semu adalah bintang yang tidak menghasilkan cahaya sendiri, tetapi memantulkan cahaya yang diterima dari bintang lain. Contohnya Bulan.Bintang nyata adalah bintang yang menghasilkan cahaya sendiri.contoh nya matahari.Secara umum sebutan bintang adalah objek luar angkasa yang menghasilkancahaya sendiri (bintang nyata). Oleh sebab itu, bintang katai putih dan bintang netron yang sudah tidak memancarkan cahaya atau energi tetap disebut sebagai bintang. Bintang terdekat dengan bumi adalah matahari pada jarak sekitar 149.680.000 kilometer, diikuti oleh proxima dan centauri dalam rasi bintang Centaurus berjarak sekitar 4 tahun cahaya.

2. Proses Terbentuknya Bintang

Bintang terbentuk di dalam awan molekul, yaitu sebuah daerah medium antar bintang yang luas dengan kerapatan yang tinggi. Awan ini kebanyakan terdiri dari hydrogen dengan sekitar 23-28% helium dan beberapa persen elemen berat. Komposisi awan dalam awan ini tidak banyak berubah sejak peristiwa nukleosintesis Big Bang pada saat awal alam semesta.

Gravitasi mengambil peranan sangat penting dalam proses pembentukan bintang.Pembentukan bintang dimulai dengan ketidakstabilan gravitasi dalam awan molekul yang dapat memiliki massa ribuan kali matahari. Ketidakstabilan ini seringkali dipicu oleh gelombang kejut darisupernova atau tumbukan antara dua galaksi. Sekali sebuah wilayah mencapai kerapatan materi yang cukup memenuhi syarat terjadinya instabilitas Jeans, awan tersebut mulai runtuh di bawah gaya gravitasi sendiri.

Berdasarkan syarat instabilitas Jeans, bintang tidak terbentuk sendiri-sendiri, melainkan dalam kelompok yang berasal dari suatu keruntuhan di suatu awan molekul yang besar, kemudian terpecah menjadi konglomerasi individual.Hal ini didukung oleh pengamatan dimana banyak bintang berusia sama tergabung dalam gugus atau asosiasi bintang. Begitu awan runtuh, akan terjadi konglomerasi individual dari debu dan gas yang padat yang disebut sebagai “globula bok”.

Globula Bok ini dapat memiliki massa hingga 50 kali matahari. Runtuhnya globula membuat bertambahnya kerapatan. Pada proses ini energi gravitasi diubah menjadi energi panas sehingga temperatur meningkat.

Ketika awan protobintang ini mencapai kesetimbangan hidrostatik, sebuah protobintang akan terbentuk di intinya. Bintang pra deret utama ini sering dikelilingi oleh piringan protoplanet. Pengerutan atau keruntuhan awan molekul ini memakan waktu hingga puluhan juta tahun. Ketika peningkatan temperatur di inti, protobintang mencapai kisaran 10 juta kelvin,

16

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

hidrogen di inti ‘terbakar’ menjadi helium dalam suatu reaksi termonuklir. Reaksi nuklir di dalam inti bintang menyuplai cukup energi untuk mempertahankan tekanan di pusat sehingga proses pengerutan berhenti. Proto bintang kini memulai kehidupan baru sebagai bintang deret utama.

Energi yang dihasilkan bintang, sebagi hasil samping dari reaksi fusinuklir, dipancarkan ke luar angkasa sebagai radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi partikel yang dipancarkan bintang dimanifestasikan sebagai angin bintang dan pancaran tetap neutrino yang berasal dari inti bintang.

3. Matahari

Matahari adalah salah satu bintang kuning biasa di alam semesta. Usianya 5 miliar tahun. Korona matahari berukuran 20 kali diameter matahari sendiri dan dapat disaksikan pada saat gerhana matahari total. Matahari dan bintang pada umumnya memiliki bintik yang merupakan daerah lebih dingin dari sekitarnya. Mereka juga memiliki flare, sebuah juluran materi bintang yang mirip rambut api.

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, Matahari termasuk cukup besar dan cemerlang. Bintang diklasifikasikan dengan diagram Hertzsprung-Russell, yaitu sebuah grafik yang menggambarkan hubungan nilai luminositas sebuah bintang terhadap suhu permukaannya. Secara umum, bintang yang lebih panas akan lebih cemerlang. Bintang-bintang yang mengikuti pola ini dikatakan terletak pada deret utama, dan Matahari letaknya persis di tengah deret ini. Akan tetapi, bintang-bintang yang lebih cemerlang dan lebih panas dari Matahari adalah langka, sedangkan bintang-bintang yang lebih redup dan dingin adalah umum.

Dipercayai bahwa posisi Matahari pada deret utama secara umum merupakan "puncak hidup" dari sebuah bintang, karena belum habisnya hidrogen yang tersimpan untuk fusi nuklir. Saat ini Matahari tumbuh semakin cemerlang. Pada awal kehidupannya, tingkat kecemerlangannya adalah sekitar 70 persen dari kecermelangan sekarang.

Matahari secara metalisitas dikategorikan sebagai bintang "populasi I". Bintang kategori ini terbentuk lebih akhir pada tingkat evolusialam semesta, sehingga mengandung lebih banyak unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium ("metal" dalam sebutan astronomi)

17

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

dibandingkan dengan bintang "populasi II".Unsur-unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium terbentuk di dalam inti bintang purba yang kemudian meledak. Bintang-bintang generasi pertama perlu punah terlebih dahulu sebelum alam semesta dapat dipenuhi oleh unsur-unsur yang lebih berat ini.

Bintang-bintang tertua mengandung sangat sedikit metal, sedangkan bintang baru mempunyai kandungan metal yang lebih tinggi. Tingkat metalitas yang tinggi ini diperkirakan mempunyai pengaruh penting pada pembentukan sistem Tata Surya, karena terbentuknya planet adalah hasil penggumpalan metal.

4. Nama- Nama Rasi Bintanga) Aries

Aries adalah salah satu dari rasi bintang zodiak, yang berarti sangdomba. Rasi ini berada antara Pisces di sebelah barat dan Taurus di timur.Rasi ini memiliki kependekan Ari dan memiliki genitive Arietis. Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi bintang ini antara lain: Perseus, Triangulum, Pisces, Taurus, Cetus

b) Cancer

Cancer adalah salah satu dari rasi bintang zodiac yang berartikepiting. Cancer berukuran kecil dan redup, dan banyak orangmenganggap rasi ini tidak menyerupai kepiting. Rasi ini berada di antaraGemini di sebelah barat dan Leo di sebelah timur, Lynx di sebelah CanisMinor dan Hydra di sebelah selatan. Rasi bintang yang berbatasan denganrasi bintang ini antara lain: Lynx, Gemini, Canis Minor, Hydra, Leo.

c) Capricornus

Capricornus adalah salah satu dari rasi bintang zodiak yang berartikambing atau kambing laut. Biasanya dikenal sebagai Capricorn,khususnya dalam astrologi. Rasi ini memiliki kependekan Cap dan genitif Capricorni kemudian melambangkan kambing bertanduk, sekalipunkadang banyak yang menyebutnya kambing laut. Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi bintang ini antara lain: Aquarius, Sagitarius,Aquila, Microscopium, Piscis Austrinus.

d) Gemini

Gemini adalah salah satu rasi bintang zodiak yang berarti kembar,memiliki kependekan Gem dan genetif Geminorum. Rasi ini adalah bagiandari langit musim dingin, berada antara Taurus disebelah barat dan Cancer

yang redup disebelah timur dengan Auliga dan Lynx yang hamper tak kelihatan di sebelah utara, serta Monoceros dan Canis Minor di sebelahselatan. Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi bintang ini antara lain:Auliga, Orion, Taurus, Lynx, Monoceros, Canis Minor.

e) Libra

18

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Libra adalah salah satu rasi bintang zodiak yang berarti timbangan,memiliki kependekan Lib dan genetif Librae serta bersifat redup. Rasi ini berada di antara Virgo di sebelah barat dan Scurpius di sebelah timur. Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi bintang ini antara lain: SerpensCaput, Virgo, Hydra, Lupus, Scorpius, Ophiuchus.

f) Orion

Orion adalah salah satu rasi bintang yang terkenal dan mudahdikenali diangkasa. Rasi ini sering disebut-sebut sebagai Sang Pemburu.Bintang-bintang terangnya terlihat pada equator langit dan terlihat diseluruh dunia sehingga membuat rasi ini dikenal di seluruh dunia.

g) Pisces

Pisces adalah salah satu rasi bintang yang berarti ikan, beradaantara Aquarius di sebelah barat dan Aries di sebelah timur. Rasi memilikikependekan Psc dan genetif Piscium. Rasi ini merupakan lambingastrologi ke-12 dalam sebuah zodiak. Rasi bintang yang berbatasan denganrasi bintang ini antara lain: Triangulum, Andromeda, Pegasus, Cetus,Aries

h) Sagittarius

Sagittarius adalah salah 1 rasi bintang zodiac yang berarti pemanah,memiliki kependekan sgr dan generetif sagitarii. Rasi ini berada antara scorpis di sebelah barat capiconicus sebelah timur.

i) Scorpio

Scorpius adalah salah satu rasi binang zodiak yang berarti kalajengk ing. Rasi ini berada diantara Libra disebelah barat dan Sagittaius disebelah timur.R asi ini memiliki kependekan Sco dan geneti Scorpii.Rasi ini merupakan rasi besar yang terletak dibelahan selatan dekat pusat Bima Sakti. Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi ini antara lain: Sagittarius, Ophiuchus, Li bra, Lupus, Norma, Ara,CoronaAustralis.

j) Leo

Leo adalah salah satu rasi bintang zodiac yang berarti singa. Rasi ini memiliki kependekan Leo dan geneti Leonis. Leo berada diantara cancer di sebelah barat dan virgo sebelah timur.

k) Aquarius

Aquarius adalah salah satu rasi bintang zodiak yang berarti pembawa air. Rasi ini memiliki kependekan Aqr dan genetif  Aquarii .Rasi bintang yang berbatasan dengan rasi ini antara lain adalah: Pisces,Pegasus, Equuleus, Delphinus, Aquila, Capricornus, Piscis Austrinus,Sculptor, Cetus.

Selain rasi bintang diatas terdapat beberapa rasi bintang lain yaitu:

19

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Andromeda ( putri ) Antlia ( pompa air ) Apus ( cendrawasih ) Aquila ( Elang ) Ara ( attar ) Auriga ( chariotter ) Bootes ( sang penggembala ) Caelum ( pahat ) Camelopardalis ( jerapah ) Canes Venatia ( anjing pemburu ) Canis Major ( anjing besar ) Canis Minor ( anjing kecil ) Carina ( lunas kapal ) Cassiopea ( ratu ) Centaurus ( centaur ) Cepheus ( raja cepheus ) Cetus ( ikan paus / monster laut) Coma Berenices ( rambut berenic ) Lorvus ( burung gagak ) Crux ( salib ) Cygnus ( angsa ) Hercules ( pahlawan ) Locerta ( kadal ) Lupus ( serigala ) Lyra ( alat musik ) Monocerus ( unicorn ) Norma ( tingkat) Pavo ( merak) Pegasus ( kuda terbang ) Sagitta (panah)

i. Planet

Planet adalah benda langit yang mengelilingi sebuah bintang dalam orbit tidak saling memotong dan hampir melingkar, serta tidak menghasilkan cahaya sendiri.Planet-planet yang ada dalam Tata surya kita adalah sebagai berikut :

20

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

1. Merkurius

Merkurius

Merkurius (0,4 SA dari Matahari) adalah planet terdekat dari Matahari serta juga terkecil (0,055 massa bumi). Merkurius tidak memiliki satelit alami dan ciri geologisnya di samping kawah meteorid yang diketahui adalah lobed ridges atau rupes, kemungkinan terjadi karena pengerutan pada perioda awal sejarahnya.

Atmosfer Merkurius yang hampir bisa diabaikan terdiri dari atom-atom yang terlepas dari permukaannya karena semburan angin surya. Besarnya inti besi dan tipisnya kerak Merkurius masih belum bisa dapat diterangkan. Menurut dugaan hipotesa lapisan luar planet ini terlepas setelah terjadi tabrakan raksasa, dan perkembangan ("akresi") penuhnya terhambat oleh energi awal Matahari.

2. Venus

Venus

Venus (0,7 SA dari Matahari) berukuran mirip bumi (0,815 massa bumi). Dan seperti bumi, planet ini memiliki selimut kulit silikat yang tebal dan berinti besi, atmosfernya juga tebal dan memiliki aktivitas geologi. Akan tetapi planet ini lebih kering dari bumi dan atmosfernya sembilan kali lebih padat dari bumi.

21

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Venus tidak memiliki satelit. Venus adalah planet terpanas dengan suhu permukaan mencapai 400 °C, kemungkinan besar disebabkan jumlah gas rumah kaca yang terkandung di dalam atmosfer. Sejauh ini aktivitas geologis Venus belum dideteksi, tetapi karena planet ini tidak memiliki medan magnet yang bisa mencegah habisnya atmosfer, diduga sumber atmosfer Venus berasal dari gunung berapi.

3. Bumi

Bumi

Bumi (1 SA dari Matahari) adalah planet bagian dalam yang terbesar dan terpadat, satu-

satunya yang diketahui memiliki aktivitas geologi dan satu-satunya planet yang diketahui

memiliki mahluk hidup.Hidrosfer-nya yang cair adalah khas di antara planet-planet kebumian

dan juga merupakan satu-satunya planet yang diamati memiliki lempeng tektonik.Atmosfer bumi sangat berbeda dibandingkan planet-planet lainnya, karena dipengaruhi

oleh keberadaan mahluk hidup yang menghasilkan 21% oksigen.Bumi memiliki satu satelit, bulan, satu-satunya satelit besar dari planet kebumian di dalam Tata Surya.

4. Mars

Mars

22

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Mars (1,5 SA dari Matahari) berukuran lebih kecil dari bumi dan Venus (0,107 massa bumi). Planet ini memiliki atmosfer tipis yang kandungan utamanya adalah karbon dioksida. Permukaan Mars yang dipenuhi gunung berapi raksasa seperti Olympus Mons dan lembah retakan seperti Valles marineris, menunjukan aktivitas geologis yang terus terjadi sampai baru belakangan ini. Warna merahnya berasal dari warna karat tanahnya yang kaya besi.Mars mempunyai dua satelit alami kecil (Deimos danPhobos) yang diduga merupakan asteroid yang terjebak gravitasi Mars.

5. Yupiter

Yupiter

Yupiter (5,2 SA), dengan 318 kali massa bumi, adalah 2,5 kali massa dari gabungan seluruh planet lainnya. Kandungan utamanya adalah hidrogen dan helium. Sumber panas di dalam Yupiter menyebabkan timbulnya beberapa ciri semi-permanen pada atmosfernya, sebagai contoh pita pita awan dan Bintik Merah Raksasa. Sejauh yang diketahui Yupiter memiliki 63 satelit. Empat yang terbesar, Ganymede, Callisto, Io, dan Europa menampakan kemiripan dengan planet kebumian, seperti gunung berapi dan inti yang panas.Ganymede, yang merupakan satelit terbesar di Tata Surya, berukuran lebih besar dari Merkurius.

6. Saturnus

Saturnus

Saturnus (9,5 SA) yang dikenal dengan sistem cincinnya, memiliki beberapa kesamaan dengan Yupiter, sebagai contoh komposisi atmosfernya. Meskipun Saturnus hanya sebesar 60% volume Yupiter,

23

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

planet ini hanya seberat kurang dari sepertiga Yupiter atau 95 kali massa bumi, membuat planet ini sebuah planet yang paling tidak padat di Tata Surya. Saturnus memiliki 60 satelit yang diketahui sejauh

ini (dan 3 yang belum dipastikan) dua di antaranya Titan dan Enceladus, menunjukan activitas geologis,

meski hampir terdiri hanya dari es saja. Titan berukuran lebih besar dari Merkurius dan merupakan satu-satunya satelit di Tata Surya yang memiliki atmosfer yang cukup berarti.

7. Uranus

Uranus

Uranus (19,6 SA) yang memiliki 14 kali massa bumi, adalah planet yang paling ringan di antara planet-planet luar. Planet ini memiliki kelainan ciri orbit. Uranus mengedari Matahari dengan bujkuran poros 90 derajat pada ekliptika. Planet ini memiliki inti yang sangat dingin dibandingkan gas raksasa lainnya dan hanya sedikit memancarkan energi panas.[46] Uranus memiliki 27 satelit yang diketahui, yang terbesar adalah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.

8. Neptunus

Neptunus

24

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Neptunus (30 SA) meskipun sedikit lebih kecil dari Uranus, memiliki 17 kali massa bumi, sehingga membuatnya lebih padat. Planet ini memancarkan panas dari dalam tetapi tidak sebanyak Yupiter atau Saturnus.Neptunus memiliki 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan memiliki geyser nitrogen cair.Triton adalah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade). Neptunus juga didampingi beberapa planet minor pada orbitnya, yang disebut Trojan Neptunus. Benda-benda ini memiliki resonansi 1:1 dengan Neptunus.

j. Planet Kerdil

Planet kerdil adalah sebutan bagi benda-benda langit dalam tata surya yang sesuai dengan ciri-ciri berikut:

Mengorbit mengelilingi matahari mempunyai massa yang cukup untuk memiliki gravitasi sendiri belum "membersihkan lingkungan" (clearing the neighborhood; mengosongkan orbit agar

tidak ditempati benda-benda angkasa berukuran cukup besar lainnya selain satelit nya sendiri) di daerah sekitar orbitnya

bukan merupakan satelit sebuah planet atau benda angkasa nonbintang lain.

Berikut adalah planet-planet kerdil yang telah ditemukan saat ini :

1. Pluto

Pluto dan Satelitnya

Pluto (rata-rata 39 SA), sebuah planet kerdil, adalah objek terbesar sejauh ini di Sabuk Kuiper. Ketika ditemukan pada tahun 1930, benda ini dianggap sebagai planet yang kesembilan, definisi ini diganti pada tahun 2006 dengan diangkatnya definisi formal planet. Pluto memiliki

25

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

kemiringan orbit cukup eksentrik (17 derajat dari bidang ekliptika) dan berjarak 29,7 SA dari Matahari pada titik prihelion (sejarak orbit Neptunus) sampai 49,5 SA pada titik aphelion.

Tidak jelas apakah Charon, satelit Pluto yang terbesar, akan terus diklasifikasikan sebagai satelit atau menjadi sebuah planet kerdil juga. Pluto dan Charon, keduanya mengedari titik barycenter gravitasi di atas permukaannya, yang membuat Pluto-Charon sebuah sistem ganda. Dua satelit yang jauh lebih kecil Nix dan Hydra juga mengedari Pluto dan Charon. Pluto terletak pada sabuk resonan dan memiliki 3:2 resonansi dengan Neptunus, yang berarti Pluto mengedari Matahari dua kali untuk setiap tiga edaran Neptunus. Objek sabuk Kuiper yang orbitnya memiliki resonansi yang sama disebut plutino.

2. Haumea dan Makemake.

Haumea (rata-rata 43,34 SA) dan Makemake (rata-rata 45,79 SA) adalah dua objek terbesar sejauh ini di dalam sabuk Kuiper klasik. Haumea adalah sebuah objek berbentuk telur dan memiliki dua satelit.

Makemake adalah objek paling cemerlang di sabuk Kuiper setelah Pluto. Pada awalnya dinamai 2003 EL61 dan 2005 FY9, pada tahun 2008 diberi nama dan status sebagai planet kerdil. Orbit keduanya berinklinasi jauh lebih membujur dari Pluto (28° dan 29°) dan lain seperti Pluto, keduanya tidak dipengaruhi oleh Neptunus, sebagai bagian dari kelompok Objek Sabuk Kuiper klasik.

3. Eris

Eris (rata-rata 68 SA) adalah objek piringan tersebar terbesar sejauh ini dan menyebabkan mulainya debat tentang definisi planet, karena Eris hanya 5% lebih besar dari Pluto dan memiliki perkiraan diameter sekitar 2.400 km.

Eris

Eris adalah planet kerdil terbesar yang diketahui dan memiliki satu satelit, Dysnomia.Seperti Pluto, orbitnya memiliki eksentrisitas tinggi, dengan titik perihelion 38,2 SA

26

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

(mirip jarak Pluto ke Matahari) dan titik aphelion 97,6 SA dengan bidang ekliptika sangat membujur.

4. Ceres

Ceres

Ceres (2,77 SA) adalah benda terbesar di sabuk asteroid dan diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Diameternya adalah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar untuk memiliki gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran. Ceres dianggap sebagai planet ketika ditemukan pada abad ke 19, tetapi di-reklasifikasi menjadi asteroid pada tahun 1850an setelah observasi lebih lanjut menemukan beberapa asteroid lagi.[41] Ceres direklasifikasi lanjut pada tahun 2006 sebagai planet kerdil.

k. Planet ekstrasolar.

Planet yang mengelilingi bintang lain disebut planet ekstrasolar. Ada lebih dari 300 planet ekstrasolar yang telah ditemukan (2008). Beberapa diantaranya mengelilingi bintang yang mirip dengan matahari. Sebagai contoh adalah bintang berjarak 500 tahun cahaya di rasi Scorpius, ia hanya sedikit lebih massif dan lebih dingin dari matahari. Namun ia jauh lebih muda, hanya beberapa juta tahun. Planet yang terdeteksi mengelilinginya berukuran 8 kali yupiter dan mengorbit 330 satuan astronomi dari bintangnya. Planet ini masih panas dan terang dalam cahaya infra merah karena panas yang dibangkitkan dalam pembentukannya oleh kontraksi gravitasi.

Planet juga ditemukan dalam sistem bintang ganda. Sebagai contoh sistem bitang ganda BD+20 307. sistem ini sangat berdebu dan membuat sistem ini angat terang pada panjang gelombang infra merah. Sistem ini berusia sama dengan matahari dan debu yang mengelilinginya berasal dari tabrakan dua planet seukuran bumi dan venus. BD+20 307 berjarak 300 tahun cahaya di arah rasi Aries.

l. Satelit

27

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Permukaan Bulan

Satelit adalah benda yang sifatnya mirip planet namun mengelilingi planet. Contoh satelit adalah bulan, anthe dan methone (keduanya satelit saturnus). Tumbukan meteor pada permukaan satelit planet gas dapat menghasilkan cincin atau busur yang mengelilingi planet.

m. Asteroid

Asteroid adalah batuan besar yang melayang di angkasa. Asteroid merupakan bahan baku planet yang gagal menyatu sehingga tetap menjadi batuan yang tercerai berai.

Sabuk asteroid utama dan asteroid Troya

Di tata surya, sumber asteroid utama adalah sabuk asteroid di antara mars dan yupiter. Jumlahnya yang begitu banyak membuat asteroid dinamakan dalam bentuk penomoran, seperti asteroid 2867 Šteins, yang berpapasan dengan Rosetta bulan september 2008 dan 21 Lutetia yang akan dijumpainya bulan juli 2010.

n. Komet

28

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Komet

Komet adalah badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari Matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi, yang menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.

Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang, seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers, terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal.Sebagian komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit.Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas Matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.

Komet memiliki asal yang sama dengan asteroid. Hanya saja bahan penyusunnya lebih ringan. Sehingga pada saat berada di dekat matahari, bahan pembungkusnya akan menguap meninggalkan jalur seperti ekor panjang. Nama komet dinamakan sesuai penemunya, sebagai contoh komet Churyumov-Gerasimenko yang akan dikunjungi Rosetta bulan november 2014.

o. Meteoroid

Meteoroid adalah batuan-batuan kecil yang terlontar dari tumbukan yang disebabkan objek lebih besar. Bila batuan ini memasuki atmosfer bumi, ia akan terbakar dan kita menyebutnya meteor. Bila batuan ini cukup keras dan besar, ia dapat sampai ke tanah dan kita menyebutnya meteorit. Ada jutaan meteorit yang jatuh di bumi setiap hari, namun kebanyakan mereka terlalu kecil untuk disadari. Ataupun bila cukup besar, mungkin jatuh di lautan, terkubur dalam pasir atau lumpur atau tidak terbedakan dengan batuan biasa.

29

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Meteor yang datang dari bulan, mars atau asteroid akan sangat membantu bila ditemukan karena akan mengungkapkan tentang benda langit tersebut. Terdapat waktu tertentu dimana terjadi hujan meteor. Di setiap bulan agustus ada hujan meteor perseid, yang diakibatkan pelintasan komet Swift-Tuttle.

D. Bumi Dalam Alam Semesta.

Bumi

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: Astronomical Unit). Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik. Sedangkan kala revolusinya adalah 365,25 hari. Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin surya, sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti Bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi Bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan Bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di Bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 miliar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi memiliki diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan Bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.

30

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam Bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi Bumi dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak Bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak Bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak Bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa Bumi.

Titik tertinggi di permukaan Bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

a. Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan. Hal ini berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, baik dalam hal massa maupun ukuran. Dari keempat planet kebumian, Bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

b. Bentuk

Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi Bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan Bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis.

Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan Bumi adalah Gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian Bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah Bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.

c. Endogen dan Eksogen.

Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga Bumi yang berasal dari dalam Bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan Bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal

31

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

dari luar Bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka Bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan Bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan Bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief Bumi.

d. Komposisi kimia

Tabel Kerak oksida F. W. ClarkeSenyawa Formula KomposisiSilika SiO2 59,71%Alumina Al2O3 15,41%kapur CaO 4,90%Magnesia MgO 4,36%Natrium oksida Na2O 3,55%Besi(II) oksida FeO 3,52%Kalium oksida K2O 2,80%Besi(III) oksida Fe2O3 2,63%Air H2O 1,52%Titanium dioksida TiO2 0,60%Fosfor pentaoksida P2O5 0,22%Total 99,22%

Massa Bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti Bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak Bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak Bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisis berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

e. Lapisan Bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Kerak Bumi

32

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Mantel Bumi Inti Bumi

Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)-nya, Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Litosfir Atmosfir Mesosfir Inti Bumi bagian luar Inti Bumi bagian dalam

Inti Bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam Bumi yang melapisi inti Bumi bagian dalam. Inti Bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti Bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C.

Inti Bumi bagian dalam merupakan bagian Bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti Bumi. inti Bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. Inti Bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C.

E. Proses Terbentuknya Bumi.

Banyak ilmuwan yang percaya bahwa Bumi terbentuk bersamaan dengan terbentuknya Tata Surya. Umur Bumi diperkirakan sekitar 4,5 Milyar tahun, batu tertua yang pernah ditemukan berusia 4,3 milyard tahun.

Sistim Tata surya kita berasal dari spiral awan nebula (awan gas dan debu batuan dan metalik) yang sangat besar. Matahari terbentuk dari bagian tengah awan nebula. Pada saat awan ini berputar mengelilingi Matahari, awan ini secara perlahan  menjadi rata. Beberapa bagian dari awan ini berputar seperti pusaran arus.

Gas dan debu yang berada di sekitar pusaran ini ikut bergabung. Kumpulan dari gas dan debu ini semakin tumbuh besar dengan menarik berbagai partikel-partikel yang berada di dekatnya. Secara lambat laun kumpulan berbagai partikel yang berputar ini membentuk planet-planet yang mengelilingi Matahari.

Salah satu teori menyebutkan bahwa Bumi pada awalnya berupa gas kemudian berubah menjadi cairan dan akhirnya menjadi lebih dingin sehingga kerak Bumi ( kulit luar ) menjadi padat mengeras. Banyak ilmuwan yang mendukung teori bahwa awan Nebula yang membentuk Tata Surya kita berasal dari ledakan sebuah bintang.

Bumi yang terbentuk berupa materi padat tanpa air dan dikelilingi awan gas. Radiasi berbagai material dan meningkatnya tekanan di dalam Bumi secara bertahap menghasilkan panas yang sanggup mencairkan bagian dalam Bumi. Berbagai material berat seperti besi menjadi

33

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

tenggelam, sedangkan material ringan seperti Silika (batuan yang terdiri dari silikon dan oksigen) muncul ke permukaan Bumi dan membentuk lapisan keras kulit Bumi yang pertama.

Panasnya perut Bumi juga menyebabkan zat-zat kimia di dalam Bumi muncul ke permukaan. Beberapa zat kimia membentuk air, dan ada juga yang menjadi gas-gas yang membentuk atmosfere. Selama lebih dari jutaan tahun secara perlahan-lahan air terkumpul di tempat-tempat yang rendah dan membentuk lautan. Daratan berkembang di Bumi, air hujan dan sungai melarutkan garam dan berbagai subtansi dalam batuan dan membawanya ke lautan, sehingga membuat lautan menjadi asin.

Atmosfere awal Bumi mungkin terdiri dari hidrogen, helium, metan, dan amonia sama seperti atmosfere Jupiter saat ini. Barangkali sebagian besar terdiri dari karbon dioksida seperti atmosfer Venus saat ini. 

F. Proses Terbentuknya Benua.

Kira-kira 250 juta tahun yang lalu sebagian besar kerak benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang dikenal sebagai Pangea. Kemudian, kira-kira dua ratus juta tahun yang lalu selama Periode Trias, Pangea terpecah menjadi dua benua besar yaitu Laurasia, yang sekarang terdiri dari Amerika Utara, Eropa, sebagian Asia Tengah dan Asia Timur; dan Gondwana yang terdiri dari Amenka Selatan, Afrika India, Australia dan bagian Asia lainnya. Bagian-bagian dan dua benua besar ini kemudian terpecah-pecah, hanyut dan bertubrukan dengan bagian lain.

Interpretasi yang terbaru didasar kan pada distribusi berbagai pecahan yang disebut "terranes", yang memiliki sejarah geologi yang berlainan. Untuk menentukan letak Jawa dan Bali dengan tepat pada peta Pangea hampir mustahil. Pertama, karena penanggalan terhadap batuan sangat sedikit. Kedua karena mungkin bentuk jawa tidak ada sebelum Kala Miosen, dan Bali barangkali baru muncul di atas permukaan laut kira-kira tiga juta tahun yang lalu.

Kira-kira 250 km ke arah selatan jawa dan Bali adalah Palung jawa yang sangat dalam. Di bagian selatan palung ini merupakan bagian dan suatu dangkalan yang dikenal sebagai Dangkalan Indo-Australia, yang terbentuk di bagian dalam samudera di sebelah selatan India dan Australia, dan membentuk pecahan antara Antartika dan Australia.

Pergerakan dangkalan ini ke arah utara terus berlangsung sampai sekarang dengan laju 6 cm/tahun. Pergerakan ini mendesak Dangkalan Sunda dimana Asia Tenggara berada, dan selama berjuta-juta tahun daya yang dihasilkan oleh gerakan ini melipat lapisan-lapisan sedimen tua membentuk deretan pegunungan.

Dangkalan Indo-Australia masuk ke bawah Dangkalan Sunda di sepanjang Palung Jawa, dan selip mendadak yang kadang-kadang terjadi akibat gesekan antara dua dangkalan ini menimbulkan gempa bumi, sedangkan panas yang dihasilkan dari gesekan dua dangkalan ini

34

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

membentuk kantung-kantung batuan yang mencair di bawah tekanan tinggi. Kantung-kantung ini dapat bocor ke permukaan dan membentuk gunung berapi.

Walaupun batuan vulkanik cukup dominan, daerah sedimentasi juga cukup luas. Luas utama bagian utara dan selatan sedimen moderen yang berasal dari erosi gunung-gunung baru mengendap di atas sedimen tua yang terangkat ke atas karena gerakan yang dahsyat di bawah batuan yang meleleh.

Namun tidak semua batuan sedimen merupakan hasil erosi, karena terdapat daerah batu kapur yang berasal dari suatu masa ketika organisme pembentuk terumbu karang tumbuh subur yang kemudian terangkat ke atas. Misalnya daerah perbukitan kapur di Padalarang Bandung.

Seluruh dataran aluvial di bagian utara Jawa sudah terbentuk dalam waktu 8.000 tahun terakhir, yaitu ketika permukaan laut turun 5-6 m. Dataran ini terbentuk, sebagian karena kipas-kipas aluvial dari limpahan gunung berapi dan sebagian karena dataran pasca-Pliosen yang terangkat ke atas. Proses-proses ini terus berlangsung sampai sekarang.

G. Proses Kehidupan Setelah Terbentuknya Bumi

Selama sekitar satu milyar tahun yang pertama Bumi tak mengandung kehidupan. Kemudian gabungan kimia yang terjadi secara kebetulan di atmosfer dan memperoleh energinya dari sumber-sumber seperti petir, menghasilkan asam amino dan asam nukleat, yakni bahan pembangun molekul semua mahluk hidup.

Kehidupan

1. Teori Awal Mengenai Terciptanya Mahluk Hidup.

a) Teori Abiogenesis

Aristoteles (394-322 sebelum masehi) mengatakan kalau makhluk hidup yang pertama menghuni bumi ini adalah berasal dari benda mati. Timbulnya makhluk hidup pertama itu terjadi secara spontan karena adanya gaya hidup. Oleh karena itu paham abiogenesis disebut juga

35

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

paham generatio spontanea. Paham ini bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani kuno (ratusan tahun sebelum masehi) hingga pertengahan abad ke 17.

Pada pertengahan abad ke 17 paham ini diperkuat oleh Antonie van Leeuweunhoek, seorang bangsa Belanda yang menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk melihat jentik-jentik (makhluk hidup) amat kecil pada setetes rendaman air jerami. Hal inilah yang memperkuat paham abiogenesis.

b) Teori Biogenesis

Beberapa ahli yang mengemukakan paham biogenesis antara lain :

a. Francesco Redi (Italia, 1626-1697)

Percobaan Redi

Redi menentang teori abiogenesis dengan mengadakan percobaan menggunakan toples dan daging. Toples 1 diisi daging yang ditutup rapat-rapat. Toples 2 diisi daging dan ditutup kain kasa. Toples 3 diiisi daging dan dibuka. Ketiga toples ini dibiarkan beberapa hari. Dari hasil percobaan ini ia mengambil kesimpulan sebagai berikut : Larva (kehidupan) bukan berasal dari daging yang membusuk tetapi berasal dari lalat yang dapat masuk ke dalam tabung dan bertelur pada keratin daging.

36

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

b. Lazzaro Spallanzani (Italia, 1729-1799)

Percobaan Spallanzani

Spallanzani menentang pendapat John Needham (penganut paham abiogenesis), menurutnya kehidupan yang terjadi pada air kaldu disebabkan oleh pemanasan yang tidak sempurna. Kesimpulan percobaan spallanzani adalah : pada tabung terbuka terdapat kehidupan berasal dari udara, pada tabung tertutup tidak terdapat kehidupan, hal ini membuktikan bahwa kehidupan bukan dari air kaldu.

c. Louis Pasteur (Perancis, 1822-1895)

Percobaan Pasteur

Louis Pasteur  melakukan percobaan yang menyempurnakan percobaan Spalanzani. Pasteur melakukan percobaan menggunakan labu yang penutupnya leher angsa, bertujuan untuk membuktikan bahwa mikroorganisme terdapat di udara bersama dengan debu. Hasil percobaannya adalah sebagai berikut :

37

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Mikroorganisme yang tumbuh bukan berasal dari benda mati (cairan) tetapi dari mikroorganisme yang terdapat di udara

Jasad renik terdapat di udara bersama dengan debu

Dari percobaan ini, gugurlah teori abiogenesis tersebut. Pasteur terkenal dengan semboyannya “Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo” yang mengandung pengertian : kehidupan berasal dari telur dan telur dihasilkan makhluk hidup, makhluk hidup sekarang berasal dari makhluk hidup sebelumnya, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga.

2. Teori awal mengenai kehidupan.

a) Materialisme

Beberapa teori paling awal mengenai kehidupan bersifat materialis, menyatakan bahwa semua yang ada adalah materi, dan bahwa semua kehidupan pada dasarnya adalah bentuk atau pengaturan yang kompleks dari materi. Empedokles (430 SM) berpendapat bahwa setiap hal di alam semesta terdiri dari kombinasi empat "elemen" abadi atau "akar dari semua": bumi, air, udara, dan api. Semua perubahan dijelaskan oleh pengaturan dan penataan ulang dari empat elemen tersebut. Berbagai bentuk kehidupan disebabkan oleh campuran yang tepat dari unsur-unsur. Misalnya, pertumbuhan tanaman disebabkan oleh gerakan ke bawah secara alami unsur bumi dan gerakan ke atas secara alami dari api.

Demokritos (460 SM), murid Leukippos, berpikir bahwa karakteristik penting dari kehidupan adalah memiliki jiwa (psyche). Sama seperti dengan penulis kuno lainnya, ia juga menggunakan istilah tersebut untuk mengartikan prinsip makhluk hidup yang menyebabkan mereka berfungsi sebagai makhluk hidup. Dia berpikir bahwa jiwa terdiri dari atom api, karena hubungan nyata antara hidup dan panas, dan karena api bergerak.Dia juga menyatakan bahwa manusia pada awalnya hidup seperti binatang, secara bertahap mengembangkan masyarakat untuk membantu sesama, memulai bahasa, dan mengembangkan kerajinan dan pertanian.Dalam revolusi ilmiah abad ke-17, ide-ide mekanistik dihidupkan kembali oleh filsuf seperti René Descartes.

b) Hylemorfisme

Hylemorfisme adalah teori yang berasal dari Aristoteles (322 SM) yang menyatakan bahwa segala sesuatu adalah kombinasi dari materi dan bentuk. Menurut dia, segala sesuatu di alam semesta material memiliki unsur materi dan bentuk. Bentuk dari suatu makhluk hidup adalah jiwanya (dalam bahasa Yunani, psyche , Latin anima). Menurut Aristoteles, terdapat tiga macam jiwa, yaitu:

"jiwa vegetatif" tanaman, yang menyebabkan mereka untuk tumbuh dan membusuk dan memelihara diri mereka sendiri, tetapi tidak menyebabkan gerakan dan sensasi

"jiwa hewan" yang menyebabkan hewan untuk bergerak dan merasa

38

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

jiwa rasional yang merupakan sumber kesadaran dan penalaran yang (Aristoteles yakini) hanya ada pada manusia.

Setiap jiwa yang lebih tinggi memiliki semua atribut dari jiwa yang lebih rendah. Aristoteles percaya bahwa walau materi bisa ada tanpa forma, forma tidak bisa ada tanpa materi, sehingga jiwa tidak bisa ada tanpa tubuh.

Penjelasan yang selaras dengan hylemorfisme adalah penjelasan teleologis mengenai kehidupan. Sebuah penjelasan teleologis menjelaskan mengenai fenomena dalam maksud atau arah tujuan dari fenomena tersebut. Maka, warna putih beruang kutub dijelaskan dengan tujuan kamuflase. Arah sebab-akibat semacam ini bersifat berlawanan dengan ilmu pengetahuan materialistik, yang menjelaskan akibat dari penyebab sebelumnya. Ahli biologi modern sekarang menolak pandangan fungsional ini dari segi materi dan sebab-akibat: ciri biologis harus dijelaskan bukan dengan melihat ke depan untuk hasil yang optimal di masa depan, tetapi dengan melihat mundur ke masa lalu sejarah evolusi suatu spesies, yang mengarah kepada seleksi alam dari objek yang dipertanyakan.

c) Vitalisme

Vitalisme adalah keyakinan bahwa prinsip-kehidupan pada dasarnya tidak material. Gagasan ini berasal dari Georg Ernst Stahl (abad ke-17), dan bertahan hingga pertengahan abad ke-19.Vitalisme menjadi daya tarik bagi filsuf seperti Henri Bergson, Friedrich Nietzsche, Wilhelm Dilthey, ahli anatomi seperti Marie François Xavier Bichat, dan ahli kimia seperti Justus Liebig.

Vitalisme menyokong ide pemisahan fundamental antara bahan organik dan anorganik, dan keyakinan bahwa materi organik hanya dapat berasal dari makhluk hidup. Hal ini dibantah pada tahun 1828 ketika Friedrich Wöhler menyiapkan urea dari bahan anorganik.Sintesis Wöhler tersebut dianggap sebagai titik awal kimia organik modern. Hal tersebut merupakan peristiwa bersejarah, karena untuk pertama kalinya suatu senyawa organik yang dihasilkan dari reaktan anorganik.

Kemudian, Hermann von Helmholtz, didahului oleh Julius Robert von Mayer, menunjukkan bahwa tidak ada energi yang hilang dalam gerakan otot, yang menunjukkan bahwa tidak ada "kekuatan vital" yang diperlukan untuk menggerakkannya. Pengamatan empiris ini menyebabkan diabaikannya teori vitalistik dalam sains, meskipun keyakinan ini tetap hidup dalam teori-teori non-ilmiah seperti homeopati, yang menafsirkan bahwa berbagai penyakit disebabkan oleh gangguan pada kekuatan vital atau kekuatan hidup.

3. Asal-usul Kehidupan.

Bukti menunjukkan bahwa kehidupan di bumi telah ada sekitar 3,7 miliar tahun. Semua bentuk kehidupan yang dikenal punya mekanisme molekuler dasar, dan berdasarkan pengamatan ini,

39

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

teori-teori tentang asal-usul kehidupan berupaya menemukan mekanisme yang menjelaskan pembentukan satu sel organisme primordial dari mana semua kehidupan berasal. Ada berbagai hipotesis yang berbeda tentang jalan yang dilalui dari molekul organik sederhana melalui kehidupan pra-selular menuju protosel dan metabolisme. Banyak model jatuh ke dalam kategori "gen pertama" atau kategori "metabolisme-pertama", tetapi tren terbaru adalah munculnya model hibrida yang menggabungkan kedua kategori.

Tak ada konsensus ilmiah mengenai bagaimana kehidupan bermula dan semua teori yang diusulkan sangatlah spekulatif. Bagaimanapun juga, kebanyakan model ilmiah yang diterima dibangun dengan satu atau lain cara di atas hipotesis-hipotesis sebagai berikut:

Percobaan Miller-Urey dan karya Sidney W. Fox yang menyatakan bahwa kondisi bumi yang primitif mungkin lebih mendukung reaksi-reaksi kimia yang menyintesiskan sebagian asam amino dan senyawa organik lainnya dari prekursor non-organik.

Fosfolipid secara spontan membentuk lipid bilayer, struktur dasar dari membran sel.

Kehidupan seperti yang kita kenal sekarang ini menyintesis protein, yang merupakan polimer dari asam amino menggunakan instruksi yang dikodekan oleh gen-gen seluler—yang merupakan polimer dari asam deoksiribonukleat (DNA). Sintesis protein juga memerlukan perantara polimer asam ribonukleat (RNA). Salah satu kemungkinan adalah bahwa gen muncul pertama[43] dan kemudian protein. Kemungkinan lain adalah bahwa protein muncul lebih dulu [44] dan lalu gen. Namun, karena gen diperlukan untuk membuat protein, dan protein juga diperlukan untuk membuat gen, mempertimbangkan masalah yang mana yang muncul lebih dulu seperti mempermasalahkan ayam atau telur. Kebanyakan ilmuwan telah mengadopsi hipotesis bahwa karena DNA dan protein berfungsi bersama-sama dengan intim, tampak tidak mungkin bahwa mereka muncul secara independen.[45] Oleh karena itu, banyak ilmuwan mempertimbangkan kemungkinan, yang tampaknya pertama kali diusulkan oleh Francis Crick,[46] bahwa kehidupan pertama berbasis pada perantara DNA-protein: RNA.[45] Bahkan, RNA memiliki sifat penyimpanan informasi dan replikasi dan sifat katalitik dari beberapa protein yang mirip DNA. Crick dan ilmuwan lainnya mendukung hipotesis RNA-pertama[47] bahkan sebelum sifat katalitik RNA telah ditunjukkan oleh Thomas Cech.

Sebuah masalah yang penting dalam hipotesis RNA-pertama adalah bahwa eksperimenyang dirancang untuk menyintesis RNA dari prekursor sederhana belum seberhasil seperti percobaan Miller-Urey yang menyintesis molekul organik lainnya dari prekursor anorganik. Salah satu alasan dari kegagalan membuat RNA di laboratorium adalah bahwa prekursor RNA sangat stabil dan tidak bereaksi satu sama lain dalam keadaan ambien. Namun, sintesis molekul RNA tertentu yang berhasil dalam keadaan yang diduga sama seperti saat sebelum kehidupan muncul di Bumi telah dicapai dengan menambahkan prekursor alternatif dalam urutan tertentu dengan prekursor fosfat dihadirkan selama reaksi.Penelitian ini membuat hipotesis RNA-pertama lebih masuk akal bagi banyak ilmuwan.

40

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

Evolusi Darwin

Percobaan terbaru telah menunjukkan evolusi Darwin sejati dari enzim RNA unik (ribozim) terdiri dari dua komponen katalitik terpisah yang mereplikasi satu sama lain secara in vitro. Dalam menjelaskan hal ini dari laboratoriumnya, Gerald Joyce menyatakan: “Ini adalah contoh pertama, di luar biologi, dari adaptasi evolusioner dalam sistem genetika molekuler”. Percobaan tersebut membuat kemungkinan adanya dunia RNA primordial menjadi lebih menarik bagi banyak ilmuwan.

H. Hubungan Manusia dengan Alam Semesta.

1. Hubungan Historis 

Asal usul manusia dikaitkan dengan keberadaan alam semesta ini dilandaskan pada adanya persamaan bentuk morfologis dan fisiologis (dan alas an yang bersifat ideologis). Pada abad ke 19 muncul suatu pemahaman asal usul manusia yang dikaitkan dengan primata. Penciptaan manusia pada awal kehidupan dari Ramapithecus-oseopithecus-Australopithecus-Pitecanthropus Erectus-Neandertal-Homo Sapien yang kini dikenal sebagai manusia modern seperti sekarang ini. Dari evolusi awal terciptanya manusia yang rumit inilah ada hubungan historis/sejarah antara manusia dan alam semesta.

Kerumitan yang ada pada persoalan asal usul manusia hampir sama dengan kerumitan asal usul alam semesta. Apalagi jika dihubungkan bahwa evolusi manusia dahulu sampai sekarang sesungguhnya menyangkut perubahan gejala-gejala jagat raya/alam meliputi tingkah laku, unsure, atom, dan elemen. Dari hal itulah terdapat hubungan historis antara manusia dan alam semesta.

2. Hubungan Fungsional

Dalam sistem kosmos, manusia dan alam semesta merupakan satu kesatuan yang tak

terpisahkan. Karena memiliki keunggulan dalam sistem kesadaran, maka alam semesta menjadi

obyek yang penting dalam kehidupan manusia. Seiring dengan kemajuan pengetahuan terhadap

41

Makalah Alam Semesta dan Proses Terbentuknya ( IKD )

alam dan teknologi yang diterapkannya, menempatkan alam semesta dalam posisi sebagai

sumber kehidupan yang tidak terbatas bagi manusia. Maka wajarlah jika semakin dalam

pengetahuan semakin teraasa hubungan antara fungsi manusia dan fungsi alam.

Salah satu teori yang menunjukkan hubungan antara manusia dengan alam adalah teori

anthroposentris yang menyebutkan bahwa manusia menjadi pusat alam. Maksudnya semua yang

ada di alam adalah untuk manusia.

Pada intinya, alam dan manusia saling bergantung, alam menyediakan segala sesuatu yang

manusia butuhkan, dan alam membutuhkan manusia untuk menjaga kelestariannya. Alam

diciptakan untuk menjadi objek mengembangkan potensi dan pengetahuan yang dimiliki

manusia agar mereka bisa berkembang dan memakmurkan alam, dan mengetahui tanda-tanda

kebesaran penciptanya.

42