1 / 58

Asal-usul Bumi , Laut dan Kehidupan di Laut

Pertemuan ke-2. Asal-usul Bumi , Laut dan Kehidupan di Laut. Outline kuliah hari ini. 1. Asal-usul alam semesta (Universe). Galaksi dan bintang Elemen penyusun. 2. Matahari dan Tata Surya. 3. Asal-usul Bumi. Skala waktu geologi Asal-usul Atmosfer dan Samudera Awal Benua Bulan

stash
Download Presentation

Asal-usul Bumi , Laut dan Kehidupan di Laut

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pertemuan ke-2 Asal-usulBumi, LautdanKehidupandiLaut The big bang theory

  2. Outline kuliahhariini 1. Asal-usulalamsemesta(Universe) Galaksidanbintang Elemenpenyusun 2. Mataharidan Tata Surya 3. Asal-usulBumi Skalawaktugeologi Asal-usulAtmosferdanSamudera AwalBenua Bulan Bentukkehidupandilaut asalod

  3. BeberapaIstilah: • Star(bintang): ‘bola’masivberupa gas pijarygterlihatbanyakdilangit • Galaxy: Kumpulan bintang, debu, gas dandebuangkasalainnya yang berotasidanberadabersamaolehgayatarikgravitasi. • Universeataucosmos(Alamsemesta): kumpulangalaxy. Kira2 terdapat 100 juta galaxy yang teramati dg teleskopkita. • Planetberadasatusistemdenganbintangdanbergerakmengitarinya • Satelit, bendaangkasa yang mengelilingi planet, misalBulan. • 1 TahunCahaya: Kec. cahaya (~3.105 km/s) x 1 tahun (31536000 s) = 9.8 . 1012 km asalod

  4. Galaxy Milky Way: • Galaxy dimanatatasuryakitaberada • Diameter cakram: 100,000 tahuncahaya (TC); tebalcakram 10,000-15,000 TC • Tata suryabeserta ke-9 planetnyaberadasekitar 2/3 darisisiluar Galaxy ini. • Tata suryamengikutipergerakan Galaxy MW dengankec. ~ 280 km/s • Di dalam Galaxy MW terdapat ~1011bintang, ygmanapuluhanjutabinangitumemiliki planet danmakhluknya. asalod

  5. Tata Surya (Solar System) • 9 planet • Terdekat: Merkurius • Terjauh: Pluto a. Ukuran relatif planet dan surya Planet yang terdekatdg mataharilebihkecil Karenaemisipartikeldarimthariygterionisasidanpemanasan internal planet itusendiri b. Orbitplanet dari Tata Surya asalod

  6. Denganmengamatienergicahaya yang memancar dari galaxy, para ahliastronomidapatmenentukanbahwahampirsemuagalaxysedangmenjauhisatusamalainnya, padakecepatan ~240,000 km/s (3/4 keccahaya !). Salingmenjauhnyagalaxy 2 tersebutdidugasebagaipergerakan serpihan2 hasil dari suatuledakan, yang kemungkinanberasal dari satu massa yang sama. Jikahalinibenar, makawaktu yang diperlukan dari ledakantsbsampaikeadaansaatiniadalah ~15 milyartahun. Mengarahke TeoriBig Bang asalod

  7. Asal-usulAlamSemesta: teori BB • Teori Big Bang adalahpenjelasanilmiah yang berlakutentangasal-usulalamsemesta. • Bahwapadasatuwaktusemuamateriituterkonsentrasikedalamsatubadantunggaldansangatpadat • Kemudian ~15 milyartahunlalu, sebuahledakandahsyatmelemparkannyakeluarkeruangangkasa 1 billion=109 asalod

  8. DasarUtamattgTeori BB • Energicahaya yang hasilradiasigalaxi, makinjauhmakinrendahenergi (shifting spektrum) • Galaxisalingmenjauhikarenaadaledakan • Apasemuapernahberkumpul, tidakpasti? • Waktuuntuksampaiposisisekarang ~15 miliartahun asalod

  9. Urutanwaktu “Big Bang” AlamSemesta modern Cairanbbtukpiringbermuatanlistrik Pemisahanbagian Galaksipertama Pembekuan Pemompaan

  10. Bukti2 terhadapteori Big Bang • Galaksi2 bergerakmenjauhikita dg kecsebanding dg jaraknya. Hal inidisebut dg Hukum Hubble, karena Edwin Hubble (1889-1953) yang menemukanfenomenainitahun 1929. • Melimpahnya “elemencahaya” hidrogendan helium yang ditemukandialamsemesta, diperkirakanmendukung model asal-usul Big Bang. • AdanyaRadiasilatarkosmikyang diramalkanolehkosmologi George Gamov 1948 danditemukannyaoleh Arno Penzias & Robert Wilson dari Bell Labs 1965. asalod

  11. FormasiElemen Dalambbrpmenit, alamsemestamengembangmenjadiukuranbesardancukupdinginygmenjadikan proton dan neutron berpadumembentukinti atom. ProsesinidikenalsebagaiNukleosida-Sintesis. Hanyadalamwaktusehari, Nukleosida-Sintesismenghasilkanhampirsemuaintihidrogendan helium sepertikeadaansekarang Hidrogendan Helium merupakahunsur paling ringandan paling melimpahdialamsemesta Unsur yang lebihberatmengandunghanya ~0.1% darisemuaelemendialamsemesta

  12. PenggelembunganAlamSemesta • PermulaanAlamSemestatelahterusmenggelembungsepertiawan gas panas. • Selamamilyarantahunberikutnya, gayagravitasitelahmemadatkankumpulan gas2 tsbmenjadi bintang2 dan galaksi2.

  13. asalod

  14. Galaksi2 dan Bintang2 Bintang : ‘bola’ masifberbentuk gas pijar • Galaksi: Kumpulan bintang, debu, gas, danbendaangkasalainnya, yang berotasisecarabersamaankarenaadanyagayagravitasi • AlamSemestamemilikisebanyak 50 milyargalaksi, dimanasetiapgalaksimemilikihampir 50 milyarbintang asalod

  15. asalod

  16. PembentukanElemen yang lebihberat • HampirsemuabintangmembakarHidrogenuntukmenghasilkan Helium danEnergi. Empat atom Hidrogenbergabungmembentuk atom Helium. • Dalamprosesini, sejumlahkeciImateridiubahmenjadisejumlahbesarenergi. • Setelahbintangterbakar, sebagianbesarHidrogennyameluruh/berkurang. • Bilaterjadidalamjumlahbesar, bintang yang meluruhlalumembakar Helium, membentukelemen yang lebihberat (KarbondanOksigen). • “RaksasaMerah” (bintangbesar) mengalamisiklustersebut: pembakaran/peluruhanbeberapa kali, membentukSilikon, Magnesium, danelemenberatlainnya. asalod

  17. Supernova • Bilaenergisemuabintangbesarterpakai, makaakanterjadipeluruhan yang tiba-tiba, lalumeledaksecaradahsyat yang dikenalsebagai Supernova, menyebarkanbanyak material keangkasa. • Kekuatan Supernova menghasilkan Neutron yang menumbuk atom lainnyadaribintang yang meledak, membentukelemenlebihberat, yang menyebardiangkasasebagaidebuangkasa. asalod

  18. Asal-Usul Tata Surya • Mataharidan planet2nya daritatasuryamemilikiasal-usul yang sama, semuanyaberasaldariSolar Nebula , awandandebuangkasa yang berotasi, yang diperkayadenganelemenberat yang dilepaskanoleh Supernova. • Rotasi Nebula menjadikannyamemipih (flatten), dangayagravitasimemadatkan material dekatdenganpusatrotasimenjadiprotosun. • Material yang jauhdaripusatrotasiterakumulasimenjadi planet-planet. asalod

  19. Solar Winds (Angin Surya) • Bilasuhu internal dariProtosunmeningkatsampaititikdimana atom Hidrogenterfusimenjadi Helium, makasaatituMatahariterbentuk. • Anginsurya yang intensifterbentukbilamataharimelepaskanseluruh gas daridalamnya. • Elemen yang bertahanmembentukBumiadalahOksigen, Silikon, Besi, Alumunium, Kalsium, Magnesium, Sodium, danPotasium; elementersebutdimilikibatuanbumisekarang. asalod

  20. EvolusiBumi Planet kitaterbentukdari material angkasamelaluiakresi (penumpukan) Partikeldan gas ukuransentimeterterkondensasimembentukPlanetesimalberukuran kilometer (proto-planet kecil). Planetesimalterbawasatusamalainnyakarenagravitasidanberfusimenjadisebuah planet. asalod

  21. Diferensiasi Interior Bumi • Komposisibumiawalnyaseragamseluruhbagiannya. • Lalupadatahapakresi (penggumpalan), tumbukan yang seringterjadidengan meteor dan material angkasalainnyamenyebabkanpermukaan planet menjadipanas. • Tambahanpemanasanberasaldaripeluruhanelemenradioaktifdidalambumimenyebabkanseluruhbumimeleleh. • Gravitasimenarikelemenberatbesikearahdalamuntukmembentukmanteldaninti (core). • Material yang lebihringan (Silikon, Mg, Al, dansenyawaoksigen) berpindahkearahluar (permukaan). • Sekitar 4.6 milyartahunlalu, permukaankeraspertamaterbentukterkristalisasimenjadikerakbumi (crust). asalod

  22. Skala-WaktuGeologi • Para IlmuwantelahmencatatkansejarahBumisampai 4.6 milyartahunkebelakang, padaSkala-WaktuGeologi. • Skalainidibagisecarameningkatkedalamsekumpulanhirarkidarisatuanwaktu yang lebihkecil, sepertieons, eras, periods, epochs,danages. asalod

  23. asalod

  24. asalod

  25. AtmosferAwal • Atmosfermulaiterbentuksekitar 4.4 milyartahunlaluselamaperiodePrecambrian. • Letusangunungberapidangempa yang seringterjadimenyebabkanKarbondioksida, Nitrogen, dan gas2 lainnyaterperangkapdidalam planet terlepaskeatmosfer. • Perubahanmenjadi gas darikometdipermukaanbumi, jugamelepaskansejumlahbesar gas amonia, metan, danuapkedalamatmosfer. asalod

  26. KomposisiAtmosfer • Tarafkandungankarbondioksidasebesar 1000 kali daritarafsekarang. • Karenaoksigensecaracepatbersenyawadenganlogamdikerakbumimembentukoksida, tidakadaoksigendiatmosferawal. • Uap air sangatmelimpahdiatmosferawaldaripelepasan gas yang manatekananatmosferbeberapa kali lebihbesardarikondisisekarang. asalod

  27. Asal-usulAtmosfer • Energimataharimerontokkanatmosferpertama. • Atmosferkeduaterbentukdari gas2 yang berasaldarierupsigunungberapi. • Atmosferprimitif: CO2,uap air, atmosfertipisterdiridari CO, N2, H2, HCl, and traces of NH3 and CH4 (3.5 billion year ago) asalod

  28. Planet Biru • Setelahbeberapajutaantahun, atmosfermendingin yang cukupuntukmengkondensasiuap air menjadiawantebal yang melingkupiseluruh planet. • Hujanmulaiturundarilangit, mendinginkanpermukaanbumi. • Air hujanterkumpuldi cekungan2 dan basin2, dimana air tsbmenguap, mendingin, danjatuhkembali. • Periodehujanlebattersebutdialami planet selama 10 jutatahun. • Ketikahujanberhentidanlangitbersih, Bumitampaksebagaisebuah planet birudihampariolehsamudera yang dalamnyasekitar 2 mil, ditaburioleh pulau2 gunungberapi. asalod

  29. PembentukanSamudera Pelepasan gas uap air dan gas lainnyadarigunungberapi ProsesKondensasi (uap air  air) Hujan asalod

  30. Benua • Awalnya, massadaratanbenuaitumungkinkecil • Terbentangdibawahlautadalahlapisankeraksamuderatebalnyasekitar 8 km, utamanyaterbentukdari basal, batuankayabesidanberat yang berasaldarigunungberapi. • Kerakbenuaadalahlebihtebal (20-70 km), dantersusundaribatuangranit yang lebihringan, terisidari material mantel bumidankeraksamudera. • Kerakbenuapertamamungkinberasaldaribeberapabusurpulau yang terisolasi, danterakumulasimenjadimassadaratan yang luassepertisekarangini. • Penjelasantentangasal-usuldanevolusibenuamasihdiperdebatkan. • (detailnyanantiakandibahasditeori plate tektonik) asalod

  31. Super Kontinenpertama • SampaiakhirperiodePrekambrian, sekitar 700 jutatahunlalu, seluruhmassadaratanbersatumembentuk Super kontinenRodiniatunggal, dikelilingiolehsamuderaPanthalasik. asalod

  32. Bulan • Pasangsurutsamuderautamanyaadalahhasilinteraksigayabumidanbulan. Teori yang cukupsahihttgasal-usulbulanadalahhipotesisdampakdahsyat. PadawaktuBumiterbentuk, benda planet yang lebihkecillainnyajugaterbentudisekitarnya. Salahsatudaribendatersebut, sekitar 1/3 sampai ½ ukuranBumi, melanggarBumipadaakhirprosesperkembangannya. Serpihandaritumbukantersebutmasukkedalam orbit mengitariBumidandanterbentuklahbulan. asalod

  33. BulandanBumi • Bulan, terbesardalamtatasuryarelatifterhadap planet induknya, dapatmenstabilkansudutkemiringansumburotasinya, sehinggaterjadinyaperubahanmusim. • TanpaBulan, Bumimungkinmengalamifluktuasicuacadaniklim yang sangatekstrim, sepertiterjadidi Mars. asalod

  34. Asal-UsulKehidupandiBumi • Kehidupanbermulasejaksekitar 3.5 milyartahunlalu. • Molekulorganik (C, H, O, N, P, S)melimpahdilautdangkal Tahap1: Sintesisabiotikdarimolekulorganikseperti protein, asam amino, dannukleotid. asalod

  35. Tahap2:penggabunganmolekulkecil (monomer) menjadimolekulbesar. asalod

  36. Tahap3:Awalmulapembelahanmolekul yang mungkinakhirnyaterjadi asalod

  37. Tahap4:pengelompokkan molekul2 tersebutmenjadipra-sel, tetesanmolekuldenganmembran yang menjagakimiawiinternalnya asalod

  38. 1. Thomas Huxley-Mencariasal-usulkehidupan Bathybiasheckalii- primordial ooze (sedimenyglunak) 2. WyvilleThompson:Ekspedisi HMS Challenger (1872-1876)menemukan diatom ooze yang berekasijugadenganairlautdan ethyl alkohol, menggugurkanteori Forbes ttgazoik (1868-1870). asalod

  39. Elektroda CH4 NH3 H2 Uap air Percikanlistrik kondenser Air mengandungbahanorganik Air mendidih 3. Miller & Urey (1953)-mencampurkanuap air,, NH3, CH4, H2 +percikanlistrik+ asam amino, dankandunganorganiklainnya. Molekulorganiksintetis DitambahkangasMetan, ammonik, dan hidrogen • 20 asam amino • Sebagiangula • Lemak • Purindanbasapirimidin (ygditemukandalam DNA, RNA & ATP)

  40. Kemosintetisbakteri(extremophiles) Kemosintesis: 02 + 4H2S + C02 CH20 + 4S +3H20 Stromatolites (bacteria & cyanobacteria) Fosiltertuaditemukandi Australia baratdanAfrikaselatan, berumursekitar 3.5 milyartahunlalu. Fotosintesis: 6H2O + 6CO2 + nutrien+energicahaya C6H12O6+ 6O2 asalod

  41. Stromatolites StromatolitesdariTelukHiu Australia Barat mostly cyano Strukturakresiberlapisterbentukdalam air dangkaldenganjebakan, pengikatan,dansementasidaributiransedimenolehbiofilmmikroorganisme, terutamacyanobacteria. asalod

  42. Dari manaKehidupanBermula ? asalod

  43. TeoriPanspermia • Bahanorganikberasaldariangkasaluar • Menyatakanbahwahidrokarbondanmolekulorganiklainnya (molekul yang manaorganismamemilikisifatkehidupan) telahditemukandidalammeteorit • Hal ituberartibahwa paling tidakkimiawiprebiotik yang mengarahkepada ‘cairanhidup’ awalbermuladisana. asalod

  44. Bukti yang mendukungteoriPanspermiaini • Tahun 1969, sebuahmeteori yang jatuhdi Australia mengandungsekitar 12% air, dan 92 elemenasam amino.. • Menunjukkantidakhanyaadanyakandunganorganikdiangkasaluar, tetapijugakapasitaskandungantersebutuntukmencapaiBumi. • Fred Hoyle danChandra Wickramasinghetelahberdebatsengitsejaktahun 1970 bahwabahanorganikkompleks, danmungkinorganismeprimitif, telahlahirdipermukaanbutirandebuangkasaluardantelahterbawakepermukaanBumiolehkometdanmeteorit. asalod

  45. Dari manakehidupanbermula? • Menjadiperdebatan yang berlanjutmengenailokasi yang paling mungkindariawalmulakehidupan. • Paradigma yang ngetop– kehidupanbermuladidekatpermukaansamudera, bermandikansinarmatahari. • Kajianterkini – kehidupanbermuladaridekatventilasihidrotermaldasarsamudera, yang masihdalamtahappenyelidikan. ”Para ahlitelah lama mendugakehidupandiBumibermuladisamuderadanbuktikuatsekarangmenunjukkanbahwakehidupanawaldi planet kitainimunculdidisamuderadalamdimanatidakadabahangdancahaya" -- Pulse of the Planet, American Museum of Natural History asalod

  46. Photograph from National Geographic magazine asalod

  47. Ventilasilaut-dalam • Temuaniniterjadiakhirtahun 1970, memperbaharuikonseptentangasal-usulkehidupandiBumi. • Dapatkahkehidupanterjadidikedalamanribuan meter dibawahpermukaanlauttanpaadanyasinarmatahari ? • Munculdugaanbahwaventilasimulanyamensuplaienergidanbahankimiawipentinguntukasalmulaprotobion. asalod

  48. Eksplorasidasarsamuderadalam Untukpertamakalinyaterekamventilasisuhu-tinggi (380°C)padapenyelamanlautdalamdengankapalselam ALVIN ditahun 1979. Ventilasigeotermaltersebutdikenalsebagaipengudud (Smokers). This photograph shows a black smoker, but smokers can also be white, grey, or clear depending on the material being ejected. Photograph by Dudley Foster from RISE expedition asalod

  49. PenghuniVentilasi Komunitasventilasiutamanyaterdiridari: ikansidatwarna pink-peang, kepitingputih, dancacingtabungdarahmerahberbagaiukuran.

  50. KerangRaksasa Ukurankerangraksasalaut-dalammerupakanbuktidaritanganseorangilmuwan yang memegangnya. (Photograph by William R. Normark, USGS.)

More Related