10 Fakta Ilmiah yang Anda Tidak Tahu Tentang Bumi

Kita sudah lama tinggal di Bumi. Satu-satunya planet - dari 9 planet yang menjadi anggota tata surya – yang diketahui memenuhi syarat untuk kehidupan, dengan berat 66 sextiliun (1.000.000.000.000.000.000.000 atau 10^21) ton dan volumenya 1 triliun kilometer kubik. Tapi sudahkah anda mengenal bumi lebih jauh?

Di bawah ini ada 10 fakta tentang Bumi yang mungkin anda belum pernah mengetahuinya. Semoga bermanfaat sebagai penambah pengetahuan anda.

1. Permukaan Bumi lebih halus dari bola bilyar

Jika Bumi disusutkan hingga seukuran sebuah bola bilyar, maka permukaannya akan lebih halus dari permukaan bola bilyar itu. Benarkah itu? Mari kita tengok lebih jauh, ke hitungan terkecil dalam matematika.

Pertama-tama, seberapa lembutnya sebuah bola bilyar? Sebuah bola bilyar berdiameter 2,25 inci atau sekitar 5,7 cm, dan mempunyai toleransi kurang lebih 0,005 inci atau 0,013 cm. Dengan kata lain, bola itu tidak boleh mengalami tekanan atau benturan lebih dari 0,005 inci atau 0,013 cm dalam posisi tertingginya. Itu benar-benar lembut. Rasio ukuran dari sebuah benturan yang diijinkan dibanding ukuran bola adalah 0,005/2,25 atau sekitar 0,002.

Sekarang kita bandingkan dengan bola Bumi. Bumi mempunyai garis tengah sekitar 12,735 kilometer (dalam rata-rata). Dengan menggunakan perbandingan kehalusan bola bilyar di atas – atau Bumi dianggap sebagai sebuah bola bilyar – jika tanpa benturan (pegunungan) atau tekanan (sungai-sungai) lebih dari 12,735 kilometer x 0,00222 atau sekitar 28 km di dalam ukuran sebenarnya.

Diketahui titik tertinggi pada permukaan Bumi adalah puncak Mount Everest sekitar 8,85 kilometer, dan titik terdalam adalah Marianas Trench sekitar 11 km. Angka-angka tersebut masih jauh berada dalam batas toleransi, yaitu 28 km. Jadi sudah terbukti permukaan Bumi lebih halus dari sebuah bola bilyar.

2. Bumi tidak bulat

Secara umum diketahui bahwa Bumi berbentuk bulat seperti bola sejak ribuan tahun yang lalu. Eratosthenes bahkan menghitung lingkarannya dengan ketelitian yang luar biasa!

Namun ternyata tidak sesempurna itu. Bumi berputar pada porosnya, dan sebagai akibatnya bumi menjadi benjol karena gaya sentrifugal, suatu gaya mendorong keluar yang juga anda alami ketika mobil yang anda tumpangi membelok ke kiri tiba-tiba. Karena perputaran Bumi, muncul sebuah gaya keluar yang maksimum di Katulistiwa Bumi, membuat benjolan keluar di daerah Katulistiwanya seperti bola basket yang diduduki. Bentuk ini disebut bola dengan benjolan melintang (oblate spheroid).

Jika anda menarik garis dari kutub utara ke selatan Bumi, garis tengah bumi adalah 12.713,6 km. Jika anda mengukur diameter dengan garis Katulistiwa sebagai garis tepi, maka panjangnya adalah 12.756,2 km, di mana terdapat perbedaan sekitar 42,6 kilometer. Itu melebihi toleransi pada bola bilyar. Jadi Bumi memang lebih lembut dari bola bilyar, tetapi tidak sebulatnya, seandainya ukuran Bumi dikecilkan.

3. Bumi ditarik di sana-sini

Tetapi pemasalahan tidak selesai sampai disitu. Bumi juga mengalami babak-belur disebabkan oleh Matahari dan Bulan. Matahari dan Bulan mempunyai gaya tarik gravitasi yang menarik Bumi. Sebagai akibatnya terjadi benjolan-benjolan di permukaan Bumi – baik di darat maupun di laut – pada bagian yang terdekat dengan Matahari dan Bulan. Kenaikan atau benjolan akibat gaya tarik Bulan mempunyai amplitudo (tingginya) dengan perkiraan kasar 1 meter pada air – biasa disebut pasang naik, dan mungkin sekitar 30 cm pada tanah. Matahari berukuran jauh lebih besar dibanding Moon, namun karena berjarak sangat jauh maka kenaikan yang diakibatkannya sekitar separuhnya saja. Ini jauh lebih kecil apabila dibandingkan dengan penyimpangan akibat rotasi bumi, namun tetap masih ada.

4. Bumi tidak benar-benar sejajar dengan geoid-nya

Jika Bumi mempunyai elastisitas tidak terbatas, dan dengan keadaan itu Bumi merespon dengan tidak terbatas setiap tekanan, sehingga bentuknya menjadi aneh dan menyimpang (sangat elastis seperti gel), itulah yang disebut geoid. Sebagai contoh, seandainya seluruh permukaan Bumi sepenuhnya adalah air – seandainya pemanasan global sudah berakibat sangat parah – maka bentuk permukaan akan bersifat geoid. Tetapi benua-benua tidak liat secara tetap, sehingga permukaan Bumi hanyalah kira-kira sebuah geoid.

Pengukuran-pengukuran yang tepat atas permukaan bumi dikalibrasikan terhadap geoid ini, tetapi geoid sendiri susah untuk diukur. Hal terbaik yang dapat kita lakukan sekarang ini adalah mengambil model dengan menggunakan fungsi matematika yang rumit. Itulah sebabnya ESA meluncurkan sebuah satelit bernama GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) pada tanggal 17 Maret lalu, untuk secara langsung menentukan bentuk geoid itu.

5. Melompat ke lubang yang tembus ke dalam Bumi seperti mencoba mengorbit ke angkasa

Kita berandai-andai menggali sebuah lubang menembus Bumi yang berkedalaman 13.000 km, dan melakukan perjalanan ke pusat Bumi. Apakah yang terjadi? Apakah kita bisa melintasi pusat bumi dan keluar ke permukaan yang lain?

Pertama-tama, Anda akan mengalami percepatan secara terus-menerus ketika menuju pusatnya seperti ditarik jatuh, dengan total waktu tempuh kira-kira 20 menit saja untuk sampai di sana. Namun ketika anda berusaha melewati pusat Bumi untuk naik ke permukaan, anda akan mulai mengalami perlambatan dan akhirnya akan terjatuh lagi ke pusatnya. Bagaimana pun anda berusaha pasti akan terjatuh, karena gaya tarik pusat bumi semakin membesar ketika anda berada semakin jauh dari titik pusat, dan akselerasi karena gaya berat berkurang ketika mendekatinya. Kecepatan yang anda butuhkan agar bisa melewati titik pusat dan sampai ke permukaan bumi adalah sekitar 7,7 km/detik.

Kenyataannya, perhitungan matematika yang mengendalikan gerakanmu sama pada saat obyek di orbital. Waktu yang dibutuhkan untuk jatuh ke Bumi sama dengan yang diperlukan untuk kembali ke garis edarnya, jika garis orbital benar-benar di permukaan Bumi (garis edar melambat ketika garis tengah orbital melebar). Bahkan yang aneh, tidak jadi soal dari lubang mana anda mulai, sebuah garis lurus menembus Bumi dari setiap titik menuju ke titik lainnya (jarak terpendek, melalui garis tengah bumi, atau dari manapun) memberi anda waktu-tempuh yang sama, yakni 42 menit atau sekitar itu.

6. Kedalaman bumi yang panas berdampak penyusutan, permukaan yang tenggelam, dan pelapukan radioaktif.

Di masa lampau, anda, saya, dan segala hal di atas Bumi masih tersebar di sebuah piringan di sekitar Matahari beberapa milyar kilometer. Dari waktu ke waktu, segala yang bertebaran ini dikumpulkan ke dalam planetesimals, seperti asteroid-asteroid kecil, yang menghantam serentak, sebagian memanjang, berbentuk lebih besar. Pada akhirnya, setelah benda ini cukup besar, maka gravitasinya dengan aktif menarik yang lain. Secara bersama-sama, mereka melepaskan energi kinetik berupa panas, dan Bumi yang muda berwujud bola yang meleleh. Simsalabim! Sebuah sumber panas muncul. Seiring peningkatan gravitasi, kekuatannya mencoba menghancurkan Bumi ke bentuk bola yang lebih padat. Seperti anda memeras sebuah obyek yang panas. Simsalabim! Sumber panas kedua tercipta.

Sejak Bumi masih berwujud cair, bahan berat jatuh ke pusat dan bahan lebih ringan tersembur ke atas. Sehingga inti Bumi mengandung banyak besi, nikel, osmium, dan berbagai logam lainnya. Ketika bahan ini berjatuhan, panas dihasilkan, lalu tenaga potensial diubah menjadi tenaga gerak, yang kemudian diubah menjadi energi termal yang terpisah.

Dan sebagian unsur-unsur berat itu bersifat radioaktif, seperti uranium. Ketika berproses, melepaskan panas. Perhitungannya mungkin lebih dari separuh panas di dalam planet.

Jadi Bumi menjadi panas di dalamnya dikarenakan sedikitnya ada empat sumber. Dan masih panas hingga sekarang karena kerak bumi menjadi penyekat yang baik. Kerak bumi mencegah panas terlepas dengan efisien, bahkan setelah masa 4,55 milyar tahun bagian dalam bumi masih merupakan tempat hangat yang tidak menyenangkan.

Kadang-kadang, jumlah panas yang mengalir keluar ke permukaan Bumi dari sumber internal sekitar 45 trilyun Watts. Sekitar tiga kali konsumsi energi manusia secara global. Jika kita bisa menyimpan semua panas dan mengubahnya dengan efisiensi 100% ke dalam bentuk energi listrik, berarti secara harfiah energi bagi seluruh umat manusia. Namun sayangnya, hal itu tidak bisa dilakukan.

7. Bumi mempunyai lima “bulan” lainnya.

Kita semua mengetahui kalau Bumi mempunyai sebuah bulan saja. Tetapi tahukah anda ada empat obyek lainnya, sedikitnya, yang berada dekat sekali dengan Bumi di dalam sistem matahari kita. Mereka bukan benar-benar bulan, tetapi mirip seperti bulan.

Yang terbesar bernama Cruithne. Jaraknya sekitar 5 kilometer dari Bumi, dan mempunyai garis edar eliptis yang berada, suatu saat di dalam dan di luar garis edar Bumi terhadap matahari. Periode orbital Cruithne berada sekitar periode orbital Bumi, dan karena keanehan garis edar ini, maka ia selalu berada di sisi yang sama dengan bumi dari Matahari. Dari perspektif kita, hal itu membuat suatu bentuk garis edar yang aneh, kadang-kadang lebih dekat, kadang-kadang lebih jauh dari Bumi, tetapi tidak pernah benar-benar jauh.

Karena itulah sebagian orang mengatakan benda ini sebagai “bulannya” Bumi. Tetapi Cruithne benar-benar mengorbit pada Matahari, jadi artinya bukan bulan Bumi. Sama seperti tiga obyek lainnya yang ditemukan. Namun “bulan-bulan” ini tidak akan membahayakan Bumi, meskipun mereka berada dekat Bumi, namun garis edar mereka tidak secara phisik melintasinya. Jadi Bumi tetap aman dari mereka.

8. Bumi akan menjadi lebih raksasa

Kita mungkin masih aman dari benturan Cruithne, tetapi ruang angkasa masih dikotori oleh banyak reruntuhan, dan faktanya Bumi memotong sebuah wilayah yang luas sekitar 125 juta km persegi. Ketika kita mengarungi material ini, kita menghimpun rata-rata 20-40 ton material itu per hari! Kebanyakannya berwujud partikel-partikel debu sangat kecil yang terbakar habis di atmosfer Bumi, seperti apa yang disebut meteor. Serpihan-serpihan meteor ini pada akhirnya jatuh ke tanah setelah dibawa oleh hujan dan tertimbun, terbawa arus sungai dan kemudian ke samudra.

40 ton per hari mungkin terdengar banyak, tetapi itu hanya 0,000000000000000000000002% atau 2×10^-23 kali massa bumi. Dengan kata lain diperlukan sekitar 140.000 juta trilyun tahun untuk menggandakan massa Bumi ini, maka dalam satu tahun bahan sampah kosmik itu cukup untuk mengisi penuh enam gedung bertingkat.

Sebagai catatan Bumi juga kehilangan massanya, karena atmosfer mengalami kebocoran disebabkan berbagai proses yang berbeda. Meskipun masih jauh lebih lambat dibanding peningkatan akumulasi massa, sehingga pengaruhnya tetap akan melipatgandakan massanya.

9. Mount Everest bukanlah pengunungan terbesar

Ketinggian sebuah gunung mungkin mempunya definisi nyata, tetapi akan lebih tepat apabila diukur dari dasar ke titik puncak kulminasinya. Mount Everest merentang 8.850 meter di atas permukaan laut, tetapi itu dari titik awalnya sampai batasan umum dari Himalaya. Gunung api Mauna Kea, Hawaii, 10.314 meter dari ujung ke ujung, meskipun hanya mencapai 4.205 meter di atas permukaan laut, tetapi merupakan gunung yang lebih besar dibanding Everest.

10. Tidak mudah untuk menghancurkan Bumi

Mungkin anda pernah mendengar mengenai berbagai jalan kehancuran Bumi, namun sesungguhnya tidaklah mudah untuk menghancurkan Bumi.

Kita ambil contoh tindakan penghancuran dengan menguapkan planet. Gambaran penguapan seperti meniup Bumi dengan keras, tercerai-berai dan tidak bisa kembali walaupun ada gravitasi. Berapa banyak energi yang dibutuhkan, seandainya hal itu dilakukan?

Misalkan kita ambil sebongkah batu. Lemparkan ke atas dengan kuat ke angkasa agar terlepas dari Bumi. Dan hal itu akan memakan banyak energi! Sekarang lakukan terus, sekali lagi, terus berulang-ulang, sekitar 10^15 kali, hingga seluruh Bumi habis. Dibutuhkan sangat banyak energi! Tetapi ada untungnya, setiap batu yang kita lepaskan akan mengurangi sedikit gravitasi Bumi – karena massa Bumi akan mengecil sejumlah massa batu. Ketika gravitasi berkurang, berarti akan lebih mudah lagi melemparkan batu berikutnya ke angkasa.

Perhitung matematika untuk mengkalkulasi berapa banyak energi yang diperlukan untuk melemparkan sebuah batu secara serempak, meliputi juga penurunan gravitasi Bumi. Jika anda membuat beberapa asumsi dasar, diperlukan secara kasar energi 2 x 1.032 Joules, atau 200 juta trilyun trilyun Joules. Cukup banyak. Sebagai perbandingan, jumlah itu sama dengan jumlah total energi Matahari yang dipancarkan selama seminggu. Hal ini juga sebanding dengan trilyunan kali energi perusak dari semua senjata nuklir yang ada di Bumi.

Jika anda ingin menguapkan Bumi dengan nuklir, dan meledakkan sejumlah semua nuklir yang ada di Bumi dalam setiap satu detik, berarti diperlukan 160.000 tahun untuk mengubah Bumi ke bentuk gas. Dan hal itu jika anda hanya memperhitungkan faktor gravitasi saja! Padahal ada energi ikatan kimia di bumi, yakni saling mengikat antar materinya, jadi akan diperlukan energi lain lagi.

Bahkan benturan-benturan besar tidak bisa menguapkan planet. Sebuah obyek seukuran Mars menabrak Bumi lebih dari 45 milyar tahun yang lalu, dan sisa-sisanya kemudian tertolak dan membentuk bulan, tetapi Bumi tetap tidak menguap. Bahkan memukulkan sebuah planet yang utuh ke dalam planet lainnya tidak akan menghancurkannya! Tentu saja, hasil benturan berupa lelehan Bumi akan menuju ke inti, sehingga kerusakan tetap terjadi. Tetapi Bumi masih tetap ada.

Seandainya pun matahari akan menjadi sebuah raksasa merah, namun tetap tidak akan bisa menelan Bumi, hanya akan membahayakan bagi manusia saja. Tetapi penguapan total tidak akan terjadi. Karena planet-planet cenderung bertahan, dan akan tetap menjadi tempat tinggal yang aman

oleh: Anwariansyah