Module 2

The Earth and Solar System

Earth in the Solar System• The Earth and its planets• Anatomy of the Earth• Earth Dynamics

A GALAXY IS BUILT BY MANY SOLARS SYSTEM

MILKY WAY GALAXY

Solar System

Milky Way

Local Group

Universe of galaxy groups

99% of the mass of the solar system is in the sun

The composition of the sun

Planets- orbit the sun in the plane of the sun’s equator- come in two groups:

+ the Terrestrial Planets+ the Jovian Planets

The Solar System

Mercury

Venus EarthMars

TERRESTRIAL PLANETS: small, dense, and made of rocks and iron

Jupiter SaturnUranus Neptune

JOVIAN PLANETS: large, low density, and made of gas and ice

The Asteroid Belt

Kuiper Belt & Pluto

Comparing their sizes

Comparing their sizes

Comparing their sizes

Comparing their sizes

Comparing their sizes

Antares merupakan bintang ke-15 terbesar di jagad raya

Jaraknya lebih dari 1000 tahun cahaya dari matahari

Jika dibandingkan Antares, Matahari hanya sebesar debu, ……

Jika jarak Antares dg Matahari saja demikian jauhnya, …..

Asteroids

Mathilde & Eros (NEAR)

Ida & Dactyl

5. Meteorites

Chondrites

Carbonaceous

Ordinary

Chondrules under a scope

X-Ray Image

Achondrite - Stony Meterorite

A stone from the Stannern eucrite showerthat fell over Moravia, Czech Republic in 1808.

Iron Meteorite

Stony-Iron:

PalasiteOlivine

Iron

Earth: The Blue Planet

Questions:• How many theories of the solar

system formation? • Why does PLUTO being excluded

from the solar system?

Origin of the Solar SystemMeteorite and Age of the Space

Asal Mula Sistem Tata Surya (Solar System)

Ada 2 teori tentang asal mula sistem tata surya

Persamaan ke 2 teori tersebut adalah sistem tata surya berasal dari matahari purba atau nebula tata surya

Perbedaan antara ke dua teori tersebut adalah :

1.Energi pembentuk planet berasal dari luar lingkungan nebula tata surya awal

2. Energi pembentuk planet berasal dari dlm lingkungan nebula tata surya awal

HIPOTESA 1

Immanuel Kant (Teori Kabut, 1755) Di dlm nebula tata surya awal, daerah yg

berdensitas tinggi bertindak sbg daerah benaman massa, dan planet-planet membesar pada pusat kawasan tsb.

Laplace (1796) Matahari berasal dari putaran massa gas dan

dgn adanya kontraksi serta diikuti peningkatan rotasi, menyebabkan pemutusan seri lingkar gas oleh gaya sentrifugal

Lingkar gas ini akan terkondensasi utk membentuk planet

Clerk Maxwell Terdapatnya konsentrasi momentum sudut di

planet-planet & bukan di matahari, yg mengakibatkan terkondensasinya gelang-gelang gas menjadi planet

HIPOTESA 2Buffon (1749)Planet-planet terlempar keluar dari tubuh matahari krn bertubrukan dgn bintang lainnya

Hipotesis Chamberlain-Moulton (Teori Planetisimal)Pembentukan planet akibat pengumpulan partikel padat

Hipotesa Jeans-JeffreysPembentukan planet-planet akibat kondensasi dari lemparan massa pijaran gas

Chamberlain-Moulton dan Jeans-Jeffreys Mempunyai kesamaan ide dgn Buffon. Ia menggambarkan pembentukan bumi dan planet-planet lainnya berasal dari material yg terlempar dari matahari dan bertubrukan dgn bintang lainnya, yg ada di dekatnya

Komposisi Alam Semesta (Universe)

Komposisi alam semesta didapat dari :• Pengujian spektroskopi tatasurya dan

radiasi stellar• Analisis meteorit• Kandungan bumi dan planet lain• Komposisi Meteorit

Komposisi bagian dlm planet sukar didapat, maka kita harus membuat analogi dgn planet kita sendiri dan dgn bukti yg didapat dari meteorit

METEORIT

Diperkirakan terdpt berjuta meteorit dgn berbagai ukuran di dlm sistem surya, mulai dari yg terkecil berupa partikel debu, sampai beberapa kilometer.Diperkirakan rata-rata jatuhnya meteorik antara 30.000 dan 150.000 ton / tahun.Meteorik terutama terdiri dari suatu campuran Ni-Fe dari silikat kristal berkomposisi utama olivin atau piroksin, mineral besi sulfida troilit, atau campuran ke duanya.

Klasifikasi Meteorit1. Siderit atau meteorit besi 2. Siderolit atau meteorit besi berbatu3. Aerolit atau meteorit batu4. Tektit

1. Siderit (Meteorit Besi)

Jumlah relatif yg cukup besar krn kemudahannya dikenal sbg meteorik

Rata-rata terdiri dari 98% logam, terdiri dari 1 atau 2 fasa logam Ni–Fe (Ni biasanya antara 4 & 20%)

Umumnya dgn asesori troilit (FeS), skreibersit (Fe, Ni, Co)3 P, & grafit.Mineral asesori seperti daubrelit (FeCr2S4), kohenit (Fe3C), dan kromit (FeCr204) sangat jarang sekali, umumnya menunjukkan struktur widmanstatten,Struktur ini terdiri dari lamela kamarsit (suatu campuran nikel-besi dgn kandungan 6% Ni), dibatasi oleh taenit (campuran nikel-besi dgn kandungan 30% Ni)Lamela ini paralel dgn bidang oktahedral kristal Ni-Fe, krn itu meteorik yg mempunyai struktur widmanstatten disebut sbg oktahedritStruktur ini mrpkan ciri khas dlm campuran logam yg mengalami pendinginan sangat perlahan dari T tinggi.

2. Siderolit Atau Meteorit Besi Berbatu

Terbentuk dr Ni-Fe & silikat dgn jumlah yg relatif sama.

Siderolit dibagi 2, yaitu : palasit & mesosiderit

Palasit tdr nikel-besi menerus yg melingkupi butiran olivin, dan sering membentuk kristal yg bagus.

Dlm mesosiderit fasa logam tidak menerus, & silikatnya tdr dr plagioklas & piroksin, terkadang dgn olivin.

3. Aerolit Atau Meteorit Batu

Jika tidak diketahui saat jatuhnya akan sukar dibedakan dgn batuan bumi.Meteorit batu, dibagi menjadi 2 kelompok

1. Kondrit

Hadirnya kondrul atau kondri, berupa benda kecil bulat (rata-rata berdiameter 1 mm), terdiri dr olivin & piroksin.

Kondrul tidak pernah ditemukan pada batuan di bumi. Shg diperkirakan kondrul ada kaitannya dgn asal meteorik jenis ini.

Komposisi rata-rata kondrit 40% olivin, 30% piroksin, 5-20% nikel-besi, 10 % plagioklas dan 6 % troilit.

Diantara meteorik, terdpt 1 kelompok kondrit yg disebut kondrit ber karbon, krn mengandung silikat besi, magnesium terhidrasi (serpentin atau klorit), dan 10 % senyawa organik kompleks.

Hasil riset yg dilakukan terhadap meteorik Murchison yg jatuh di Australia thn 1969, menunjang hipotesis senyawa organik tsb berasal dari non biologi.

Contohnya adanya asam amino yg tidak ditemukan dlm protein alamiah dan tidak satu pun menunjukkan keaktifan optik

Meteorik Murchison tdr dr suatu campuran kompleks senyawa organik (hidrokarbon alifatik dan aromatik, asam karboksilik, asam amino dll.

2. Akondrit

Akondrit mrpkan kelompok meteorik batu yg tidak mengandung kondrul, dan kristalnya lebih kasar drpd kondrit.

Banyak akondrit serupa batuan beku yg terdapat di bumi shg diperkirakan terkristalisasi dari lelehan silikat.

4. Tektit

Ciri-ciri tektit : Terdiri dari gelas yg kaya silika (rata-rata 75% SiO2),

menyerupai obsidian, tetapi berbeda dgn obsidian bumi Terdiri dari silika dan alumina dgn kadar tinggi, dan

rendahnya kadar S, kapur, magnesium dan soda Komposisi semacam ini sama dgn komposisi granit dan

riolit dan beberapa batuan sedimen yg kaya silika. Tektit ditemukan sbg benda kecil bulat (200 – 300 gr), di

daerah non vulkanik. Tektit tidak pernah dilaporkan jatuhnya. Beberapa akhli menganggapnya sbg dampak tumbukan

komet atau meteorik raksasa dgn bumi Meteorit dibagi menjadi 2, yaitu The finds, dicirikan oleh tidak terlihat waktu jatuhnyaThe falls, yg terlihat waktu jatuhnya.

Tabel Frequency of Meteorite Finds and Falls

FINDS FALLS

Number Percent Number Percent

Irons 545 58,1 33 4,6

Stony Irons 53 5,7 11 1,5

Achondrites 7 0,7 56 7,8

Chondrites 333 35,5 621 86,1

Total 938 100,00 721 100,00

UMUR ALAM SEMESTA

• Alam semesta membesar, disimpulkan mengalami evolusi dan sampai saat ini masih berevolusi

• Mulanya alam semesta berupa satu titik atau terkumpul dlm kawasan yg kecil, dikenal sbg bentuk primitif

• Berdasarkan asumsi kecepatan pembesaran, umur alam semesta diperkirakan sekitar 16 x 109 tahun

Sistem tata surya mrpkan unit tersendiri dan umurnya berbeda dgn galaksi lain

Komposisi sistem tata surya sama dgn ketika ia terbentuk, kecuali adanya perubahan akibat konversi H menjadi He & reaksi nuklir lainnya

Pada awalnya isotop 235U & 238U terbentuk dgn jumlah yg sama. Rasio saat ini untuk 235U : 238U = 1 : 138

Waktu yg diperlukan untuk mengubah rasio dari 1:1 menjadi 1 : 138 adalah sekitar 6 x 10 9 tahun

Diantara isotop Pb (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb), Isotop 204Pb tidak radiogenik.

Meteorit besi tidak mengandung uranium, dan diantara Pb yg ada, 204Pb memiliki jumlah tertinggi dibandingkan dgn isotop Pb lainnya

Meteorit batuan mengandung uranium dan kehadiran Pb menunjukkan adanya penambahan Pb yg radiogenik.

Dari analisis matematik : umur meteorik 4,6 x 10 9 thn, = hasil perhit menurut Rb - Sr dlm meteorik batuan dan besi.

Umumnya batuan benua, berumur 2,7 x 109 thnBatuan tertua di Afrika berumur 3-3,6 x 109 thnBatuan tertua di Amerika Utara : 3,1-3,7 x 109 thnBatuan tertua di Eropa berumur 3,5 x 109 tahunBatuan tertua di Australia berumur 3 x 109 thn

Bukti dari ledakan katastropik meteorit, bulan dan bumi

4 x 109 thn lalu.

Waktu beberapa ratus juta thn di antara umur bumi dan batuan kerak, dipergunakan kerak untuk menjadi stabil