Bumi
planet ketiga daripada Matahari dalam Sistem Suria From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Bumi (Jawi: بومي, nama astronomi: Terra[22]) merupakan planet ketiga terdekat dengan Matahari dan satu-satunya objek astronomi yang diketahui mempunyai kehidupan. Hal ini disebabkan oleh sifat Bumi sebagai sebuah planet lautan, yang juga bermaksud Bumi merupakan satu-satunya dalam Sistem Suria yang mengekalkan air permukaan dalam bentuk cecair. Hampir semua air di Bumi terkandung dalam lautan yang terbentang sehingga 70.8% daripada permukaan kerak bumi. Baki 29.2% daripada permukaan kerak bumi meliputi daratan, dengan kebanyakan permukaan itu berbentuk benua dalam lingkungan hemisfera daratan. Kebanyakan kawasan daratan Bumi sekurang-kurangnya bersifat agak lembap dan dilitupi dengan tumbuh-tumbuhan, manakala lembar ais besar pada gurun ais kutub di kawasan kutub Bumi pula mengekalkan lebih banyak air (dalam bentuk ais) berbanding jumlah air bawah tanah, tasik, sungai dan atmosfera Bumi. Kerak bumi terdiri daripada beberapa plat tektonik yang bergerak perlahan dan berinteraksi antara satu sama lain untuk membentuk banjaran gunung, gunung berapi dan gempa bumi. Bumi mempunyai teras luar bercecair yang menjana magnetosfera yang mampu memesongkan kebanyakan angin suria dan sinaran kosmik yang memusnahkan.
Bumi mempunyai atmosfera bersifat dinamik yang mengekalkan keadaan permukaan Bumi dan melindunginya daripada kebanyakan meteoroid dan keamatan sinaran UV. Atmosfera bumi ini mempunyai komposisi yang secara utamanya terdiri daripada nitrogen dan oksigen. Wap air banyak terdapat di atmosfera, membentuk awan yang meliputi sebahagian besar planet ini. Wap air juga bertindak sebagai gas rumah hijau, yang bersama-sama dengan gas rumah hijau lain di atmosfera terutamanya seperti karbon dioksida (CO2), menyebabkan dua fasa jirim utama air (cecair dan gas) dapat kekal wujud di Bumi melalui penangkapan tenaga daripada cahaya Matahari. Proses ini mengekalkan purata suhu permukaan semasa pada 14.76 °C (58.57 °F), yakni suhu optimum untuk mengekalkan keadaan air dalam bentuk cecair di bawah tekanan atmosfera biasa. Perbezaan dalam jumlah tenaga yang ditangkap antara beberapa kawasan geografi berlainan (seperti kawasan khatulistiwa yang menerima lebih banyak cahaya matahari daripada kawasan kutub) memacu arus atmosfera dan lautan, sehingga menghasilkan sistem iklim global dengan kepelbagaian kawasan iklim, serta keragaman fenomena cuaca seperti kerpasan sehingga membenarkan komponen gas seperti nitrogen dapat menjalani kitaran biogeokimia.
Melalui keseimbangan hidrostatik, Bumi mengekalkan bentuk elipsoid dengan lilitan kira-kira 40,000 kilometer (25,000 batu). Bumi juga merupakan planet yang paling padat dalam Sistem Suria. Daripada empat planet berbatu dalam Sistem Suria, Bumi mempunyai ukuran saiz dan jisim yang terbesar. Bumi mengorbit Matahari pada jarak kira-kira lapan minit cahaya, mengambil masa setahun (kira-kira 365.25 hari) untuk menamatkan satu kitaran revolusi. Bumi berputar mengelilingi paksinya sendiri dalam masa kurang daripada sehari (dalam kira-kira 23 jam dan 56 minit). Paksi putaran bumi adalah condong berbanding paksi serenjang Bumi dengan satah orbitnya apabila mengelilingi Matahari, dan kecondongan paksi itu mendayakan peralihan musim. Bumi diorbit oleh Bulan yang merupakan sebuah satelit semula jadi kekal, dengan jaraknya daripada Bumi pada 384,400 km (238,900 bt) iaitu 1.28 saat cahaya, dan saiz lebar kira-kira satu per empat berbanding Bumi. Graviti Bulan membantu menstabilkan paksi Bumi, menghasilkan pasang surut dan secara beransur-ansur memperlahankan putaran Bumi. Penguncian pasang surut telah menjadikan Bulan sentiasa menghadap Bumi dengan sisi yang sama.
Seperti kebanyakan jasad lain dalam Sistem Suria, Bumi terbentuk kira-kira 4.5 bilion tahun dahulu daripada gas dan habuk yang wujud sewaktu fasa awal Sistem Suria. Dalam tempoh bilion tahun pertama sejarah Bumi, lautan mula terbentuk, kemudian kehidupan mula berkembang di dalam lautan. Kehidupan tersebar di seluruh dunia dan telah mengubah atmosfera dan permukaan Bumi, membawa kepada Peristiwa Pengoksidaan Besar pada dua bilion tahun dahulu. Manusia muncul kira-kira 300,000 tahun dahulu di Afrika dan telah tersebar ke setiap benua di muka Bumi. Manusia bergantung pada biosfera Bumi dan sumber semula jadi untuk kelangsungan hidup, tetapi impak manusia terhadap alam sekitar planet ini semakin ketara. Kesan semasa manusia terhadap iklim dan biosfera Bumi adalah tidak mampan, mengancam kehidupan pelbagai makhluk serta manusia itu sendiri, sehingga menyebabkan kepupusan yang meluas.[23]
Remove ads
Penamaan
Perkataan "Bumi" dipinjam daripada bahasa Sanskrit: भूमि Bhūmi yang juga bermaksud "tanah" atau "dasar".[24]
Sejarah semula jadi
Pembentukan
Bahan tertua yang ditemui dalam Sistem Suria bertarikh 4.5682+0.0002
−0.0004 Ga (bilion tahun dahulu).[25] Dalam anggaran 4.54±0.04 Ga, Bumi purba telah terbentuk.[26] Jasad-jasad Sistem Suria terbentuk dan menjadi semakin besar seiring dengan Matahari. Secara teorinya, nebula suria menyekat sebahagian daripada isi padu awan molekul melalui keruntuhan graviti, kemudian mula berputar dan meleper menjadi cakera sirkumnajam, kemudian planet-planet mula terbentuk daripada cakera itu seiring dengan Matahari. Satu nebula mengandungi gas, ira air batu dan debu (juga termasuk nuklida primodium). Menurut teori nebula, planetesimal terbentuk melalui proses tokokan, dengan Bumi primodium dianggarkan berkemungkinan mengambil masa antara 70 hingga 100 juta tahun untuk terbentuk.[27]
Anggaran umur Bulan paling awal terbentuk sejak 4.5 Ga atau lebih muda.[28] Hipotesis terkemuka berkenaan pembentukan Bulan adalah melalui tokokan bahan yang terlepas daripada Bumi selepas sebuah jasad bersaiz Marikh dengan kira-kira 10% jisim Bumi yang bernama Theia itu berlanggar dengan Bumi.[29] Ia menghentam Bumi melalui sudut sipi dan sebahagian daripada jisimnya telah bergabung dengan Bumi.[30][31] Antara kira-kira 4.0 dan 3.8 Ga, banyak hentaman asteroid berlaku sewaktu tempoh Pembedilan Berat Akhir menyebabkan perubahan ketara kepada persekitaran permukaan Bulan dan juga kepada Bumi menurut inferens yang sama.[32]
Selepas pembentukan
Atmosfera dan lautan bumi terbentuk akibat aktiviti gunung berapi dan peluahgasan.[33] Wap air daripada dua sumber ini terpeluwap ke dalam lautan, diimbuh dengan sumber air daripada asteroid, protoplanet dan komet.[34] Air yang mencukupi untuk memenuhi lautan mungkin ada di Bumi sejak ia terbentuk.[35] Dalam model ini, gas rumah hijau atmosfera menghalang lautan daripada membeku apabila Matahari yang baru terbentuk hanya mempunyai kekilauan 70% daripada nilai semasanya.[36] Menjelang 3.5 Ga, medan magnet Bumi telah terbentuk dan membantu menghalang atmosfera daripada ditanggalkan oleh angin suria.[37]
Apabila lapisan luar Bumi yang lebur menjadi sejuk, ia membentuk kerak pepejal pertama, yang diandaikan terdiri daripada komposisi mineral mafik. Kerak benua pertama yang komposisinya lebih kepada mineral felsik terbentuk daripada pencairan separa kerak mafik ini.[39] Kehadiran butiran mineral zirkon pada zaman Hadean dalam batuan enapan Eoarkean menunjukkan bahawa sekurang-kurangnya kerak felsik mungkin wujud seawal 4.4 Ga yakni hanya 140 juta tahun selepas pembentukan Bumi.[40] Terdapat dua model utama bagaimana isi padu kecil pada peringkat awal kerak benua ini membentuk sehingga mencapai kelimpahan semasanya:[41] (1) pertumbuhan yang agak stabil sehingga ke hari ini,[42] yang disokong oleh pentarikhan radiometri kerak benua secara global dan (2) pertumbuhan pesat pada peringkat awal dari segi isi padu kerak benua pada eon Arkean, yang membentuk pukalan kerak benua yang wujud pada masa kini,[43][44] yang disokong oleh bukti isotop yang terdapat pada hafnium dalam zirkon dan pada neodimium dalam batuan mendapan. Kedua-dua model dan data yang menyokongnya boleh diselaraskan menggunakan kitaran semula kerak benua berskala besar, terutamanya semasa peringkat awal sejarah Bumi.[45]
Kerak benua baharu terbentuk akibat aktiviti plat tektonik yang merupakan proses didorong oleh kehilangan haba berterusan daripada bahagian dalam Bumi. Sepanjang tempoh ratusan juta tahun, daya tektonik telah menyebabkan kawasan kerak benua berkumpul untuk membentuk benua besar dan kemudiannya berpisah. Pada kira-kira 750 Ma (juta tahun dahulu), salah satu superbenua terawal yang diketahui iaitu superbenua Rodinia mula berpecah. Benua-benua yang berpecah itu kemudian bergabung semula untuk membentuk superbenua Pannotia pada 600–540 Ma, dan ulangan proses pemisahan dan penggabungan semula benua akhirnya membentuk superbenua Pangea yang juga mula pecah pada 180 Ma.[46]
Corak terbaharu zaman air batu bermula kira-kira 40 Ma,[47] dan kemudian bertambah kuat semasa epok Pleistosen kira-kira 3 Ma.[48] Kawasan latitud tinggi dan tengah telah mengalami kitaran pengglasieran dan pencairan yang berulangan kira-kira setiap 21,000, 41,000 dan 100,000 tahun.[49] Tempoh Glasier Terakhir meliputi sebahagian besar benua hingga latitud tengah dalam ais dan berakhir kira-kira 11,700 tahun dahulu.[50]
Asal usul kehidupan dan evolusi
Pelbagai tindak balas kimia membawa kepada molekul replikasi kendiri yang pertama kira-kira empat bilion tahun dahulu. Setengah bilion tahun kemudian, leluhur umum terkini untuk kesemua kehidupan kini muncul.[51] Evolusi fotosintesis membolehkan tenaga Matahari dituai secara langsung oleh bentuk kehidupan. Hasil molekul oksigen (O2) terkumpul di atmosfera dan disebabkan oleh interaksi dengan sinaran suria ultraungu, membentuk lapisan ozon pelindung (O3) pada lapisan tinggi atmosfera.[52] Penggabungan sel-sel yang lebih kecil ke dalam sel-sel yang lebih besar menghasilkan perkembangan sel kompleks yang dikenali sebagai eukariot.[53] Organisma multisel sebenar mula terbentuk apabila sel dalam koloni menjadi semakin khusus. Dibantu dengan penyerapan sinaran ultraungu berbahaya oleh lapisan ozon, kehidupan mula menduduki permukaan bumi.[54][54] Antara bukti fosil terawal kehidupan ialah fosil tikar mikrob yang terdapat dalam batu pasir berusia 3.48 bilion tahun di Australia Barat,[55] grafit biogenik yang ditemui pada batuan metamendapan berusia 3.7 bilion tahun di Greenland Barat,[56] dan sisa bahan biota yang terdapat dalam batuan berusia 4.1 bilion tahun di Australia Barat.[57][58] Bukti terawal kehidupan yang nyata di muka Bumi terkandung dalam batuan Australia berusia 3.45 bilion tahun menunjukkan fosil mikroorganisma.[59][60]
Semasa era Neoproterozoik kira-kira 1000 hingga 539 Ma, sebahagian besar Bumi mungkin dilitupi oleh lembar ais. Hipotesis ini telah ditakrifkan sebagai "Bumi Bola Salji", dan ia diberi perhatian oleh para penyelidik kerana ia mendahului letupan Kambria, apabila kekompleksan bentuk kehidupan multisel meningkat dengan ketara.[62][63] Berikutan letupan Kambria pada 535 Ma, terdapat sekurang-kurangnya lima kepupusan besar-besaran dan banyak kepupusan kecil lain.[64] Selain daripada cadangan peristiwa kepupusan Holosen yang sedang berlaku pada masa kini, kepupusan yang terdekat pula berlaku pada 66 Ma apabila sebuah hentaman asteroid mencetuskan kepupusan dinosaur bukan unggas serta reptilia besar lain, tetapi sebahagian besar haiwan kecil seperti serangga, mamalia, cicak dan burung pula terselamat daripada kepupusan tersebut. Kehidupan mamalia telah mengalami pempelbagaian sejak 66 juta tahun dahulu, dan sejenis spesies mawas Afrika memperoleh keupayaan untuk berdiri tegak beberapa juta tahun dahulu.[65] [66] Keupayaan untuk berdiri membantu untuk menggalakkan penggunaan alat dan komunikasi, sehingga menyediakan nutrisi dan rangsangan yang diperlukan untuk perkembangan saiz otak yang lebih besar, yang membawa kepada kewujudan manusia. Perkembangan pertanian dan kemudian pembentukan tamadun memberikan manusia keupayaan untuk mewujudkan pengaruh di Bumi ke atas sifat dan kuantiti bentuk hidupan lain yang berterusan hingga ke hari ini.[67]
Masa hadapan
Masa hadapan jangka panjang Bumi dijangka terikat dengan Matahari. Sepanjang 1.1 bilion tahun akan datang, kilauan suria akan meningkat sebanyak 10%, dan dalam tempoh 3.5 bilion tahun akan datang kilauan suria meningkat sebanyak 40%.[68] Peningkatan suhu permukaan bumi akan mempercepatkan kitaran karbon bukan organik, mungkin mengurangkan kepekatan CO2 ke tahap yang sangat rendah untuk tumbuhan semasa (10 ppm untuk fotosintesis C4) dalam kira-kira 100–900 juta tahun akan datang.[69] Kekurangan tumbuh-tumbuhan akan mengakibatkan kehilangan oksigen di atmosfera, menjadikan kehidupan haiwan semasa mustahil untuk hidup.[70] Disebabkan oleh kilauan suria yang meningkat, suhu purata bumi mungkin mencapai 100 °C (212 °F) dalam 1.5 bilion tahun akan datang, dan semua air laut akan menyejat dan hilang ke angkasa, yang mungkin mencetuskan kesan larian rumah hijau dalam anggaran 1.6 hingga 3 bilion tahun akan datang.[71] Walaupun katakanlah Matahari itu kekal stabil selama-lamanya, sebahagian besar air di lautan moden akan meresap masuk ke dalam mantel disebabkan oleh pengurangan pengeluaran wap daripada kawasan permatang bawah laut apabila teras Bumi kian menjadi sejuk secara perlahan-lahan.[71][72]
Matahari akan berkembang menjadi gergasi merah dalam masa kira-kira 5 bilion tahun. Banyak model meramalkan bahawa saiz Matahari akan mengembang kepada kira-kira 1 AU (150 juta km; 93 juta bt), kira-kira 250 kali ganda berbanding nilai jejari Matahari pada masa kini.[68][73] Nasib Bumi pada waktu itu menjadi kurang jelas. Sebagai gergasi merah, Matahari akan kehilangan kira-kira 30% jisimnya, maka jika tanpa kesan pasang surut, Bumi akan bergerak ke orbit 1.7 AU (250 juta km; 160 juta bt) daripada Matahari apabila bintang mencapai nilai jejari maksimumnya. Jika tidak, dengan kesan pasang surut, Bumi mungkin memasuki atmosfera Matahari dan diwapkan, dengan unsur-unsur yang lebih berat tenggelam ke teras matahari yang hampir mati.[68]
Remove ads
Ciri fizikal
Saiz dan bentuk
Bumi mempunyai bentuk bulat, melalui keseimbangan hidrostatik,[74] dengan diameter purata 12,742 kilometer (7,918 bt), menjadikannya objek bersaiz planet kelima terbesar dan objek bumian terbesar dalam Sistem Suria.[75]
Disebabkan oleh putaran Bumi, planet Bumi mempunyai bentuk elipsoid yang membonjol di garis khatulistiwa dengan diameter merentasi bulatan khatulistiwa itu 43 kilometer (27 bt) lebih panjang berbanding diameter antara dua kutubnya. Bentuk Bumi juga mempunyai variasi topografi tempatan; variasi tempatan terbesar, seperti Jurang Mariana (10,925 meter atau 35,843 kaki di bawah paras laut setempat),[76] memendekkan jejari purata Bumi sebanyak 0.17% dan Gunung Everest (8,848 meter atau 29,029 kaki di atas paras laut setempat) pula memanjangkan jejari purata Bumi sebanyak 0.14%.[n 3][78] Memandangkan permukaan bumi berada paling jauh dari pusat jisimnya pada bonjolan khatulistiwa, puncak gunung berapi Chimborazo di Ecuador (6,384.4 km atau 3,967.1 bt) ialah titik terjauhnya.[79] Selari dengan topografi daratan tegar, lautan mempamerkan bentuk muka bumi yang lebih dinamik.[80]
Untuk mengukur variasi tempatan topografi Bumi, bidang geodetik menggunakan model Bumi ideal yang menghasilkan bentuk geoid. Bentuk seperti itu diperoleh jika lautan diidealkan, meliputi Bumi sepenuhnya dan tanpa sebarang gangguan seperti pasang surut dan angin. Hasilnya ialah permukaan geoid yang licin tetapi tidak teratur, menghasilkan purata paras laut sebagai aras rujukan untuk pengukuran topografi.[81]
Permukaan
Permukaan Bumi merupakan sempadan antara atmosfera dengan bahagian pepejal atau lautan di Bumi. Ditakrif menggunakan cara ini, ia mempunyai keluasan kira-kira 510 juta km2 (197 juta bt2). Bumi boleh dibahagikan kepada dua hemisfera: mengikut latitud ke kutub terbahagi kepada hemisfera Utara dan hemisfera Selatan; atau mengikut longitud ke benua terbahagi kepada hemisfera Timur dan hemisfera Barat.
Kebanyakan permukaan bumi adalah air laut yang mencakupi keluasan sebanyak 70.8% atau 361 juta km2 (139 juta bt2).[82] Himpunan air masin yang begitu besar ini sering dikenali sebagai lautan dunia,[83][84] dan menjadikan Bumi dengan hidrosfera dinamiknya sebagai dunia berair[85][86] atau dunia lautan.[87][88] Memang benarlah dalam sejarah awal Bumi, lautan mungkin pernah melitupi permukaan Bumi sepenuhnya.[89] Lautan dunia biasanya terbahagi kepada Lautan Pasifik, Lautan Atlantik, Lautan Hindi, Lautan Selatan, dan Lautan Artik mengikut turutan besar ke kecil. Kesemua kawasan lautan meliputi kerak lautan Bumi dengan sebahagian kecil daripadanya melitupi pentas benua. Kerak lautan membentuk lembangan lautan yang besar dengan ciri-ciri seperti dataran abis, gunung laut, gunung berapi bawah laut, jurang lautan, ngarai bawah laut, dataran tinggi lautan dan sistem rabung tengah lautan yang merentangi dunia.[90] Di kawasan kutub Bumi, permukaan lautan diliputi oleh jumlah ais laut yang berubah-ubah mengikut musim yang sering bersambung dengan kawasan daratan kutub, ibun abadi, dan lembar ais, membentuk litupan ais kutub.
Kawasan daratan bumi meliputi 29.2% atau 149 juta km2 (58 juta bt2) daripada permukaan bumi. Permukaan daratan merangkumi banyak pulau di seluruh dunia, tetapi kebanyakan permukaan daratan terdiri daripada empat jisim bumi benua, dalam susunan menurun dinamakan sebagai Afro-Eurasia, Amerika, Antartika dan Australia.[91][92][93] Keempat jisim bumi ini terbahagi dan dikelompokkan lagi ke dalam benua. Bentuk muka bumi permukaan daratan sangat berbeza dan terdiri daripada gunung, padang pasir, dataran rendah, dataran tinggi dan bentuk muka bumi yang lain. Ketinggian permukaan daratan berubah-ubah serendah −418 m (−1,371 ka) di Laut Mati, ke setinggi maksimum 8,848 m (29,029 ka) di puncak Gunung Everest. Purata ketinggian daratan di atas paras laut ialah kira-kira 797 m (2,615 ka).[94]
Kawasan daratan bumi boleh dilitupi oleh air permukaan, salji, ais, struktur buatan atau tumbuh-tumbuhan. Kebanyakan kawasan daratan Bumi diliputi dengan tumbuh-tumbuhan,[95] tetapi terdapat juga sejumlah kawasan daratan terdiri daripada lembar ais (10%,[96] tidak termasuk kawasan daratan yang sama besar di bawah ibun abadi)[97] atau padang pasir (33%).[98]
Pedosfera ialah lapisan terluar permukaan daratan Bumi dan tertakluk kepada proses pembentukan tanah. Tanah-tanih adalah penting untuk pertanian, dengan jumlah tanah suai tani di planet Bumi adalah 10.7% daripada jumlah permukaan daratan, dengan 1.3% daripadanya merupakan tanah pertanian kekal.[99][100] Bumi mempunyai anggaran 16.7 juta km2 (6.4 juta bt2) kawasan tanaman dan 33.5 juta km2 (12.9 juta bt2) padang rumput.[101]
Permukaan daratan dan dasar lautan membentuk bahagian atas kerak Bumi, jika ditambah dengan lapisan mantel atas pula membentuk litosfera Bumi. Kerak bumi boleh terbahagi kepada kerak lautan dan kerak benua. Di bawah mendapan dasar lautan, kerak lautan kebanyakannya ialah batu basalt, manakala kerak benua mungkin termasuk bahan berketumpatan rendah seperti granit, sedimen dan batu metamorf. Hampir 75% daripada permukaan benua dilitupi oleh batuan mendapan, walaupun ia membentuk kira-kira 5% daripada jisim kerak bumi.
Topografi permukaan bumi terdiri daripada kedua-dua topografi permukaan lautan dan bentuk permukaan daratan Bumi. Bentuk muka bumi dasar laut mempunyai purata kedalaman batimetri sedalam 4 km, dan berbeza-beza seperti rupa bumi di atas paras laut. Permukaan bumi sentiasa dibentuk oleh proses tektonik plat dalaman termasuk gempa bumi dan gunung berapi; juga dibentuk oleh luluhawa dan hakisan yang didorong oleh ais, air, angin dan suhu; serta dibentuk melalui proses biologi termasuk pertumbuhan dan penguraian biojisim ke dalam tanah.[102]
Plat tektonik
Lapisan luar kerak bumi dan mantel atas bumi yang tegar secara mekanikal, disebut sebagai litosfera, dibahagikan kepada plat tektonik. Plat ini merupakan segmen tegar yang bergerak relatif antara satu sama lain di salah satu daripada tiga jenis sempadan: sempadan tumpu di mana dua plat bertemu; pada sempadan mencapah ketika mana dua plat saling menjauhi; dan sempadan jelmaan, di mana dua plat meluncur melepasi satu sama lain di sisi. Di sepanjang sempadan plat ini, gempa bumi, aktiviti gunung berapi, pembinaan gunung dan pembentukan jurang lautan boleh berlaku. Plat tektonik menunggang di atas astenosfera, bahagian pepejal tetapi kurang likat pada mantel atas yang boleh mengalir dan bergerak bersama-sama dengan plat.
Apabila plat tektonik berhijrah, kerak lautan membenam di bawah tepi hadapan plat di sempadan tembungan. Pada masa yang sama, penimbunan bahan mantel di sempadan yang berbeza mewujudkan rabung di tengah lautan. Gabungan proses ini mengitar semula kerak lautan kembali ke dalam mantel. Disebabkan oleh kitar semula ini, kebanyakan dasar lautan adalah kurang daripada 100 juta tahun tuanya. Kerak lautan tertua terletak di Pasifik Barat dan dianggarkan berusia 200 juta tahun. Sebagai perbandingan, kerak benua bertarikh tertua berusia ialah 4030 juta tahun, walaupun zirkon telah dijumpai terpelihara sebagai klast dalam batuan sedimen Eoarka yang memberikan umur sehingga 4400 juta tahun, menunjukkan bahawa sekurang-kurangnya sebilangan kerak benua wujud pada masa itu.
Tujuh plat utama ialah Pasifik, Amerika Utara, Eurasia, Afrika, Antartika, Indo-Australia, dan Amerika Selatan. Plat terkenal lain termasuk Plat Arab, Plat Caribbean, Plat Nazca di luar pantai barat Amerika Selatan, dan Plat Scotia di Lautan Atlantik selatan. Plat Australia bergabung dengan Plat India antara 50 and 55 juta tahun dulu. Plat yang paling cepat bergerak ialah plat lautan, dengan Plat Cocos bergerak pada kadar 75 mm/a (3.0 in/year) dan Plat Pasifik bergerak 52–69 mm/a (2.0–2.7 in/year). Plat yang paling perlahan bergerak pula ialah Plat Amerika Selatan yang maju pada kadar biasa 10.6 mm/a (0.42 in/year).[103]
Struktur dalaman
Bahagian dalam bumi, seperti planet bumian yang lain, dibahagikan kepada lapisan oleh sifat kimia atau fizikal (reologi) mereka. Lapisan luar ialah kerak pepejal silikat yang menonjol sifat kimianya, dan didasari oleh mantel pepejal yang sangat likat. Kerak dipisahkan dari mantel melalyu ketakselanjaran Mohorovičić. Ketebalan kerak berbeza dari kira-kira 6 kilometer (3.7 bt) di bawah lautan hingga 30–50 km (19–31 bt) bagi benua. Kerak dan bahagian atas mantel atas yang sejuk dan tegar, dan secara bersama dikenali sebagai litosfera, yang dibahagikan kepada plat tektonik yang bergerak bebas.[106]
Di bawah litosfera terdapat astenosfera, lapisan kelikatan agak rendah di mana litosfera menunggang. Perubahan penting dalam struktur kristal dalam mantel berlaku di 410 dan 660 km (250 dan 410 bt) di bawah permukaan, merentangi zon peralihan yang memisahkan mantel atas dan bawah. Di bawah mantel, teras luar cecair kelikatan yang sangat rendah terletak di atas teras dalam pepejal. Teras dalam bumi mungkin berputar pada halaju sudut yang lebih tinggi sedikit daripada bahagian lain Bumi, dengan pergerakan sebanyak 0.1–0.5° setahun, walaupun kedua-dua kadar yang agak lebih tinggi dan lebih rendah juga telah dicadangkan. Jejari teras dalam adalah kira-kira satu perlima daripada Bumi. Ketumpatan meningkat dengan kedalaman. Dalam kalangan objek bersaiz planet di Sistem Suria, Bumi ialah objek dengan ketumpatan tertinggi.
Komposisi kimia
Jisim bumi adalah lebih kurang 5.97×1024 kg (5.970 Yg). Ia kebanyakannya terdiri daripada besi (32.1% mengikut jisim), oksigen (30.1%), silikon (15.1%), magnesium (13.9%), sulfur (2.9%), nikel (1.8%), kalsium (1.5%), dan aluminium (1.4%), dengan baki 1.2% terdiri daripada unsur surih lain. Disebabkan oleh pemisahan graviti, teras terutamanya terdiri daripada unsur yang lebih tumpat: besi (88.8%), dengan jumlah nikel (5.8%) yang lebih kecil, sulfur (4.5%) dan kurang daripada 1% unsur surih. [107] Juzuk batuan yang paling biasa dalam kerak ialah oksida. Lebih 99% daripada kerak terdiri daripada pelbagai oksida daripada sebelas unsur, terutamanya oksida bersilikon (mineral silikat), aluminium, besi, kalsium, magnesium, kalium atau natrium.
Haba dalaman
Penyumbang utama kepada haba dalaman Bumi ialah haba primordial (haba yang tertinggal daripada pembentukan Bumi) dan haba radiogenik (haba yang dihasilkan oleh pereputan radioaktif).[108] Isotop penghasil haba utama di dalam Bumi ialah kalium-40, uranium-238, dan torium-232. Di tengah Bumi, suhu mungkin sehingga 6,000 °C (10,830 °F),[109] dan tekanan boleh mencapai 360 GPa (52 juta psi). Oleh kerana kebanyakan haba disediakan oleh pereputan radioaktif, saintis membuat andaian bahawa pada awal sejarah Bumi, sebelum isotop dengan separuh hayat pendek habis, pengeluaran haba Bumi jauh lebih tinggi. Pada kira-kira 3 bilion tahun lalu, dua kali ganda haba masa kini terhasil, meningkatkan kadar perolakan mantel dan tektonik plat, dan membenarkan pengeluaran batu igneus yang tidak lazim seperti komatit yang jarang terbentuk hari ini.
Purata kehilangan haba dari Bumi ialah 87 mW/m2, untuk kehilangan haba global sebanyak 4.42×1013 W. Sebahagian daripada tenaga haba teras diangkut ke arah kerak oleh kepulan mantel, satu bentuk perolakan yang terdiri daripada timbunan batuan bersuhu lebih tinggi. Kepulan ini boleh menghasilkan titik panas dan basalt banjir. Lebih banyak haba di Bumi hilang daripada tektonik plat menerusi alir atas mantel yang dikaitkan dengan rabung tengah lautan. Mod utama terakhir kehilangan haba adalah melalui pengaliran melalui litosfera yang kebanyakannya berlaku di bawah lautan.
Medan graviti
Graviti Bumi ialah pecutan yang diberikan kepada objek disebabkan oleh pengagihan jisim di dalam Bumi. Berhampiran permukaan Bumi, pecutan graviti adalah lebih kurang 9.8 m/s2 (32 ka/s2). Perbezaan tempatan dalam topografi, geologi dan struktur tektonik yang lebih dalam menyebabkan perbezaan serantau tempatan dan luas dalam medan graviti Bumi, yang dikenali sebagai anomali graviti.[110]
Medan magnet
Bahagian utama medan magnet Bumi dijana dalam teras, tapak sebuah proses dinamo yang menukarkan tenaga kinetik perolakan dorongan haba dan komposisi kepada tenaga medan elektrik dan magnet. Medan memanjang keluar dari teras, melalui mantel ke permukaan Bumi, di mana ia menjadi kira-kira dwikutub. Kutub-kutub ini terletak berhampiran dengan kutub geografi Bumi. Di khatulistiwa medan magnet, kekuatan medan magnet di permukaan ialah 3.05×10−5 T, dengan momen dwikutub magnet 7.79×1022 Am2 pada epok 2000, dan berkurang hampir 6% setiap abad (walaupun ia masih kekal lebih kuat daripada purata masa dulu).[111] Pergerakan perolakan dalam teras bersifat huru-hara; kutub magnet hanyut dan menukar penjajaran secara berkala. Ini menyebabkan variasi sekular medan utama dan pembalikan medan pada selang masa yang tidak teratur dengan purata beberapa kali setiap juta tahun. Pembalikan terbaru berlaku kira-kira 700,000 tahun dahulu.
Tahap medan magnet bumi di angkasa mentakrifkan magnetosfera. Ion dan elektron angin suria dipesongkan oleh magnetosfera; tekanan angin suria memampatkan bahagian siang magnetosfera, kepada kira-kira 10 jejari Bumi, dan memanjangkan magnetosfera sebelah malam menjadi ekor yang panjang.[112] Oleh kerana halaju angin suria lebih besar daripada kelajuan gelombang merambat melalui angin suria, kejutan busur supersonik mendahului magnetosfera siang hari dalam angin suria.[113] Zarah bercas terkandung dalam magnetosfera; plasmasfera ditakrifkan oleh zarah tenaga rendah yang pada asasnya mengikuti garis medan magnet semasa Bumi berputar.[114][115] Arus gelang ditakrifkan oleh zarah tenaga sederhana yang hanyut relatif kepada medan geomagnet, tetapi dengan laluan yang masih dikuasai oleh medan magnet,[116] dan tali pinggang sinaran Van Allen dibentuk oleh zarah tenaga tinggi yang pergerakannya pada dasarnya rawak, tetapi terkandung dalam magnetosfera.[117][118] Semasa ribut magnet dan ribut kecil, zarah bercas boleh dipesongkan daripada magnetosfera luar dan terutamanya bahagian ekor, dan diarahkan sepanjang garis medan ke dalam ionosfera Bumi, di mana atom atmosfera boleh menjadi teruja dan terion sehingga membentuk aurora.
Remove ads
Orbit dan putaran
Putaran
Tempoh putaran bumi mengikut Matahari, yakni hari suria purata, ialah 86,400 saat purata masa suria (86,400.0025 saat SI). Oleh kerana hari suria Bumi kini sedikit lebih lama berbanding semasa abad ke-19 akibat nyahpecutan pasang surut, setiap hari berbeza antara 0 hingga 2 ms lebih lama daripada purata hari suria.[119]
Tempoh putaran Bumi berdasarkan bintang tetap, atau dipanggil sebagai hari bintang oleh IERS, ialah 86,164.0989 saat waktu suria purata (UT1), atau 23j 56m 4.0989s. Tempoh putaran Bumi mengikut ekuinoks Mac peliukan atau gerakan purata (ketika Matahari terletak 90° di Khatulistiwa) ialah 86,164.0905 saat waktu suria putara (UT1) (23j 56m 4.0905s). Dengan itu, hari suria adalah kira-kira 8.4 ms lebih pendek daripada hari bintang.
Selain daripada meteor dalam atmosfera dan satelit orbitan rendah, pergerakan ketara utama jasad angkasa di langit Bumi adalah ke barat pada kadar 15°/j = 15'/min. Bagi jasad berhampiran khatulistiwa cakerawala, ini bersamaan dengan diameter jelas Matahari atau Bulan setiap dua minit; dari permukaan Bumi, saiz ketara Matahari dan Bulan adalah lebih kurang sama.
Orbit
Bumi mengorbit Matahari, dengan Bumi merupakan planet ketiga paling hampir dengan Matahari dan sebahagian daripada Sistem Suria dalaman. Purata jarak orbit bumi adalah kira-kira 150 juta km (93 juta bt), yang merupakan asas bagi unit astronomi (AU), dan bersamaan dengan kira-kira 8.3 minit cahaya atau 380 kali jarak Bumi ke Bulan. Bumi mengorbit Matahari setiap 365.2564 min hari suria, atau dikira sebagai satu tahun sidereal. Tempoh pergerakan jelas Matahari di langit Bumi adalah kira-kira 1°/hari ke arah timur, iaitu satu garis pusat Matahari atau Bulan yang jelas setiap 12 jam. Daripada gerakan ini, secara purata ia mengambil masa 24 jam, yakni satu hari suria, bagi Bumi melengkapkan putaran penuh pada paksinya supaya Matahari kembali ke meridian.
Purata kelajuan orbit Bumi adalah kira-kira 29.78 km/s (107,200 km/j; 66,600 mph), cukup pantas untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter Bumi, kira-kira 12,742 km (7,918 bt), dalam tujuh minit, dan jarak dari Bumi ke Bulan, 384,400 km (238,900 bt), dalam masa kira-kira 3.5 jam.
Bulan dan Bumi mengorbit satu baripusat yang sama setiap 27.32 hari berbanding bintang latar belakang. Apabila digabungkan dengan orbit biasa sistem Bumi–Bulan mengelilingi Matahari, yakni tempoh satu bulan sinodik, dari bulan baharu pertama hingga kedua, ialah 29.53 hari. Dilihat dari kutub utara cakerawala, pergerakan Bumi, Bulan, dan putaran paksinya semuanya berlawanan arah jam. Dilihat dari sudut pandang di atas Matahari dan kutub utara Bumi, Bumi mengorbit dalam arah lawan jam mengelilingi Matahari. Satah orbit dan paksi tidak sejajar dengan tepat: Paksi bumi tercondong kira-kira 23.44 darjah dari serenjang dengan satah Bumi–Matahari (ekliptik), dan satah Bumi-Bulan condong sehingga ±5.1 darjah mengikut satah Bumi–Matahari. Tanpa kecondongan ini, akan berlaku gerhana setiap dua minggu, berselang-seli antara gerhana bulan dan gerhana matahari.
Sfera Hill atau sfera pengaruh graviti Bumi besarnya kira-kira 1.5 juta km (930,000 bt) dalam jejari. Ini ialah jarak maksimum di mana pengaruh graviti Bumi lebih kuat daripada Matahari dan planet yang lebih jauh. Objek mesti mengorbit Bumi dalam radius ini agar tidak terganggu oleh gangguan graviti Matahari. Bumi, bersama-sama dengan Sistem Suria, terletak dalam Bima Sakti, dan mengorbit kira-kira 28,000 tahun cahaya dari pusatnya. Ia adalah kira-kira 20 tahun cahaya di atas satah galaksi di Lengan Orion.
Kecondongan paksi dan musim
Kecondongan paksi Bumi adalah lebih kurang 23.439281° dengan paksi satah orbit Bumi mengikut takrifan ke arah kutub-kutub cakerawala. Oleh sebab kecondongan paksi Bumi, jumlah cahaya matahari yang mencapai mana-mana titik di permukaan berbeza-beza sepanjang tahun. Ini menyebabkan perubahan iklim bermusim, dengan musim panas di Hemisfera Utara berlaku ketika Garisan Sartan menghadap Matahari, dan di Hemisfera Selatan ketika Garisan Jadi menghadap Matahari. Dalam setiap kejadian, musim sejuk berlaku secara serentak di hemisfera yang bertentangan.
Semasa musim panas, waktu siang menjadi hari lebih lama, dan Matahari naik lebih tinggi di langit. Pada musim sejuk, iklim menjadi lebih sejuk, dan waktu siang menjadi lebih pendek.[120] Di atas Bulatan Artik dan di bawah Bulatan Antartika, tidak ada cahaya siang langsung ketika sebahagian tahun, menyebabkan malam kutub, dan malam ini berlangsung selama beberapa bulan di kutub itu sendiri. Latitud yang sama ini juga mengalami matahari tengah malam, di mana matahari kekal kelihatan sepanjang hari[121][122]
Mengikut konvensyen astronomi, empat musim boleh ditentukan oleh solstis—titik dalam orbit kecondongan paksi maksimum ke arah atau menjauhi Matahari—dan ekuinoks, apabila paksi putaran Bumi sejajar dengan paksi orbitnya. Di Hemisfera Utara, solstis musim sejuk pada masa ini berlaku sekitar 21 Disember; solstis musim panas hampir 21 Jun, ekuinoks musim bunga sekitar 20 Mac dan ekuinoks musim luruh adalah kira-kira 22 atau 23 September. Di Hemisfera Selatan, keadaan menjadi terbalik, dengan kedua-dua solstis serta ekuinoks saling bertukaran.
Sudut kecondongan paksi Bumi adalah agak stabil dalam jangka masa yang lama. Kecondongan paksinya mengalami nutasi; suatu gerakan yang sedikit tidak teratur dalam tempoh utama 18.6 tahun. Orientasi (bukan sudut) paksi Bumi juga berubah mengikut masa, dengan peliukan dalam bulatan lengkap sepanjang setiap kitaran 25,800 tahun, dan berlaku oleh sebab perbezaan antara tahun suria dan tahun tropika. Kedua-dua gerakan ini disebabkan oleh tarikan Matahari dan Bulan yang berbeza-beza di bonjolan khatulistiwa Bumi. Kutub juga menggerak beberapa meter merentasi permukaan bumi. Pergerakan kutub ini mempunyai berbilang komponen kitaran, yang secara kolektif dipanggil gerakan kuasiperiodik. Sebagai tambahan kepada komponen tahunan dalam gerakan ini, terdapat kitaran 14 bulan yang dipanggil goyangan Chandler. Halaju putaran bumi juga berbeza-beza dalam fenomena yang dikenali sebagai variasi panjang hari.
Orbit tahunan bumi adalah berbentuk elips dan bukannya bulat, dan detik jarak terdekatnya dengan Matahari dipanggil sebagai perihelion. Pada zaman moden, perihelion Bumi berlaku sekitar 3 Januari, dan aphelion yang bertentangan sekitar 4 Julai. Tarikh-tarikh ini beralih dari semasa ke semasa disebabkan oleh peliukan dan perubahan pada orbit, dengan perubahan orbit menurut corak kitaran yang dikenali sebagai kitaran Milankovitch. Perubahan tahunan dalam jarak Bumi-Matahari menyebabkan peningkatan kira-kira 6.8% tenaga suria yang sampai ke Bumi pada perihelion berbanding dengan aphelion.[123] Oleh kerana Hemisfera Selatan condong ke arah Matahari pada masa yang hampir sama dengan Bumi mencapai pendekatan paling hampir dengan Matahari, Hemisfera Selatan menerima lebih sedikit tenaga daripada Matahari berbanding bahagian utara dalam tempoh setahun. Kesan ini adalah kurang ketara berbanding jumlah perubahan tenaga akibat kecondongan paksi, dan kebanyakan tenaga berlebihan diserap oleh bahagian air yang lebih banyak di Hemisfera Selatan.[124]
Remove ads
Sistem Bumi–Bulan
Bulan
Bulan ialah satelit semula jadi yang agak besar berbanding Bumi, bersifat bumian dan seperti planet, dengan diameter kira-kira satu perempat daripada Bumi. Ia merupakan bulan terbesar dalam Sistem Suria secara relatif dengan planetnya, walaupun Charon adalah lebih besar jika dibandingkan dengan planet kerdil Pluto.[125][126] Satelit semula jadi planet lain juga dirujuk sebagai "bulan", berdasarkan bulan Bumi.[127] Teori asal usul Bulan yang paling diterima ramai, hipotesis hentaman besar, menyatakan bahawa ia terbentuk daripada perlanggaran protoplanet bersaiz Marikh yang dipanggil Theia dengan Bumi zaman awal. Hipotesis ini menerangkan sedikitnya besi dan unsur meruwap Bulan secara relatif, dan hakikat bahawa komposisinya hampir sama dengan kerak Bumi. Simulasi komputer mencadangkan bahawa dua sisa seperti gumpalan protoplanet ini boleh berada di dalam Bumi.[128][129]
Tarikan graviti antara Bumi dan Bulan menyebabkan pasang surut bulan di Bumi.[130] Kesan yang sama pada Bulan telah menyebabkan penguncian pasang surutnya: tempoh putarannya adalah sama dengan masa yang diambil untuk mengorbit Bumi. Akibatnya, belah yang sama sentiasa menghadap Bumi.[131] Semasa Bulan mengorbit Bumi, bahagian mukanya yang berlainan disinari oleh Matahari, membawa kepada fasa bulan.[132] Disebabkan interaksi pasang surutnya, Bulan menjauhi Bumi pada kadar kira-kira 38 mm/a (1.5 in/year). Selama berjuta-juta tahun, pengubahsuaian kecil ini—serta pemanjangan hari Bumi sebanyak kira-kira 23 μs/tahun—menjadikan perubahan ini ketara. Semasa zaman Ediakara, contohnya, (kira-kira 620 juta tahun dulu) terdapat 400±7 hari dalam setahun, dengan setiap hari berlangsung selama 21.9±0.4 jam.[133]
Bulan mungkin telah banyak mempengaruhi perkembangan hidupan dengan menyederhanakan iklim planet. Bukti paleontologi dan simulasi komputer menunjukkan bahawa kecondongan paksi Bumi distabilkan oleh interaksi pasang surut dengan Bulan. Sesetengah ahli teori berpendapat bahawa tanpa penstabilan ini melawan tork yang digunakan oleh Matahari dan planet-planet pada bonjolan khatulistiwa Bumi, paksi putaran mungkin tidak stabil secara huru-hara serta menunjukkan perubahan besar selama berjuta-juta tahun seperti yang berlaku untuk Marikh, walaupun ini dipertikaikan.[134][135]
Dilihat dari Bumi, Bulan hanya cukup-cukup jauh untuk mempunyai cakera tampak yang hampir sama saiznya dengan Matahari. Saiz sudut (atau sudut pepejal) kedua-dua jasad ini sepadan kerana, walaupun diameter Matahari adalah kira-kira 400 kali lebih besar daripada Bulan, ia juga 400 kali lebih jauh. Ini membolehkan gerhana matahari penuh dan cincin berlaku di Bumi.[136]
Asteroid dan satelit buatan
Populasi asteroid koorbit Bumi terdiri daripada kuasisatelit, objek dengan orbit ladam kuda, dan trojan. Terdapat sekurang-kurangnya tujuh satelit kuasi, termasuk 469219 Kamoʻoalewa, dengan diameter dari 10 m hingga 5000 m.[137] Seorang asteroid trojan sampingan, 2010 TK7, sedang membaca di sekitar titik segi tiga Lagrange terkemuka, L4, dalam orbit Bumi mengelilingi Matahari. Asteroid berhampiran Bumi 2006 RH120 yang kecil membuat pendekatan dekat dengan sistem Bumi-Bulan kira-kira setiap dua puluh tahun. Semasa pendekatan ini, ia boleh mengorbit Bumi untuk jangka masa yang singkat.[138]
Setakat September 2021[kemas kini], ada 4,550 buah satelit buatan manusia berfungsi yang sedang mengorbit Bumi. Ada juga satelit yang tidak lagi berfungsi seperti Vanguard 1, satelit tertua yang sedang mengorbit, dan lebih 16,000 buah "sampah" angkasa yang sedang dijejak. Satelit buatan terbesar ialah Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS).[139]
Remove ads
Hidrosfera
Hidrosfera Bumi ialah jumlah air Bumi dan taburannya. Kebanyakan hidrosfera Bumi terdiri daripada lautan sejagat Bumi. Hidrosfera Bumi juga terdiri daripada air di atmosfera dan di darat, termasuk awan, laut pedalaman, tasik, sungai, dan air bawah tanah. Jisim lautan mass lebih kurang 1.35×1018 tan metrik atau kira-kira 1/4400 daripada jumlah jisim Bumi. Lautan melitupi keluasan 361.8 juta km2 (139.7 juta bt2) dengan min kedalaman 3,682 m (12,080 ka), menghasilkan anggaran isi padu 1.332 bilion km3 (320 juta bt3).[140]
Jika semua permukaan kerak Bumi searas dengan sfera licin, kedalaman hasil lautan dunia ialah 2.7 hingga 2.8 km (1.68 hingga 1.74 bt).[141] Kira-kira 97.5% air adalag masin; baki 2.5% ialah air tawar.[142][143] Kebanyakan air tawar, kira-kira 68.7%, wujud sebagai ais dalam litupan ais dan glasier.[144] Baki 30% ialah air tanah, 1% air permukaan (meliputi hanya 2.8% daratan Bumi)[145] dan bentuk kecil lain bagi mendapan air tawar seperti ibun abadi, wap air dalam atmosfera, ikatan biologi dan lain-lain.[146][147]
Di kawasan tersejuk Bumi, salji bertahan sepanjang musim panas dan berubah menjadi ais. Salji dan ais terkumpul ini akhirnya membentuk menjadi glasier, jasad air yang mengalir di bawah pengaruh graviti masing-masing. Glasier Alp terbentuk di kawasan bergunung, manakala lembar ais yang luas terbentang terbentuk di daratan di rantau kutub. Aliran glasier menghakis permukaan, mengubahnya dengan dramatik, dengan pembentukan lembah bentuk U dan bentuk muka bumi yang lain.[148] Ais laut di Artik meliputi keliasan sebesar Amerika Syarikat walaupun ia cepat mengecil akibat perubahan iklim.[149]
Purata kemasinan lautan Bumi kira-kira 35 gram garam per kilogram air laut (3.5% garam).[150] Kebanyakan garam ini dilepaskan daripada kegiatan gunung berapi atau dapat daripada batuan igneus dingin.[151] Lautan juga takungan gas atmosfera, iaitu penting supaya bentuk hidup laut dapat hidup.[152] Air laut penting pengaruhnya terhadap iklim duniam dengan lautan bertindak sebagai takungan haba yang besar.[153] Anjakan dalam pengagihan suhu lautan boleh menyebabkan anjakan cuaca yang ketara seperti El Niño–Getaran Selatan.[154]
Banyak air, terutamanya air cecair, di permukaan Bumi ialah ciri unik yang membezakanmya daripada planet lain dalam Sistem Suria. Planet Sistem Suria dengan atmosfera besar sebahagiannya menempatkan wap air atmosfera namun kurang keadaan permukaan untuk air permukaan yang stabil.[155] Walaupun beberapa bulan menunjukkan tanda takungan air cecair luar bumi, dengan kemungkinan lebih banyak isi padu daripada lautan bumi, kesemuanya jasad air besar di bawah lapisan permukaan yang berkilometer tebalnya.[156]
Remove ads
Atmosfera
Tekanan atmosfera di paras laut Bumi secara purata ialah 101.325 kPa (14.696 psi),[157] dengan ketinggian skala kira-kira 8.5 km (5.3 bt). Sebuah atmosfera kering terdiri daripada 78.084% nitrogen, 20.946% oksigen, 0.934% argon, dan jumlah surih karbon dioksida dan molekul gas lain.[157] Kandungan wap air berbeza dari 0.01% hingga 4%,[157] dengan purata kira-kira 1%. Awan meliputi sekitar dua pertiga permukaan Bumi, lebih-lebih lagi di atas lautan berbanding daratan.[158] Ketinggian troposfera berbeza-beza mengikut latitud, yakni dari 8 km (5 bt) di kutub hingga 17 km (11 bt) di khatulistiwa, dengan beberapa variasi yang terhasil daripada faktor cuaca dan bermusim.
Biosfera bumi telah mengubah atmosfera dengan ketara. Fotosintesis oksigen berkembang sejak 2.7 bilion tahun lalu, membentuk atmosfera nitrogen-oksigen hari ini.[52] Perubahan ini membolehkan percambahan organisma aerob dan, secara tidak langsung, pembentukan lapisan ozon disebabkan oleh penukaran O2 kepada O3 di atmosfera. Lapisan ozon menghalang sinaran suria ultraungu, membenarkan hidupan di darat. Fungsi atmosfera lain yang penting kepada kehidupan termasuk mengangkut wap air, menyediakan gas berguna, menyebabkan meteor kecil terbakar sebelum ia menyerang permukaan, dan menyederhanakan suhu. Fenomena terakhir ini ialah kesan rumah hijau: molekul surih dalam atmosfera berfungsi untuk menangkap tenaga haba yang dipancarkan dari permukaan, dengan itu meningkatkan suhu purata. Wap air, karbon dioksida, metana, nitrus oksida, dan ozon adalah gas rumah hijau utama di atmosfera. Tanpa kesan pengekalan haba ini, suhu permukaan purata ialah −18 °C (0 °F), berbeza dengan +15 °C (59 °F) semasa, dan kehidupan di Bumi mungkin tidak akan wujud dalam bentuk semasa.
Cuaca dan iklim
Kumpulan awan ITCZ di atas Pasifik Timur dan Amerika seperti yang dilihat dari angkasa
_no_borders.png)
Pengelasan iklim Köppen rentas rantau dunia
Atmosfera bumi tidak mempunyai sempadan yang pasti, dan secara beransur-ansur menjadi nipis lalu pudar ke angkasa lepas.[159] Tiga perempat daripada jisim atmosfera terkandung dalam 11 km (6.8 bt) yang pertama permukaan; lapisan paling bawah ini dipanggil troposfera.[160] Tenaga daripada Matahari memanaskan lapisan ini, dan permukaan di bawah, menyebabkan pengembangan udara. Udara berketumpatan rendah ini kemudiannya naik dan digantikan dengan udara yang lebih sejuk dan berketumpatan lebih tinggi. Hasilnya ialah peredaran atmosfera yang memacu cuaca dan iklim melalui pengagihan semula tenaga haba.
Jalur peredaran atmosfera utama terdiri daripada angin pasat di kawasan khatulistiwa di bawah 30° latitud dan barat di pertengahan latitud antara 30° dan 60°. Kandungan haba lautan dan arus juga merupakan faktor penting dalam penentuan iklim, terutamanya peredaran termohalin yang mengagihkan tenaga haba dari lautan khatulistiwa ke kawasan kutub.
Bumi menerima 1361 W/m2 daripada sinaran suria.[161] Jumlah tenaga suria yang sampai ke permukaan bumi berkurangan dengan peningkatan latitud. Di latitud yang lebih tinggi, cahaya matahari mencapai permukaan pada sudut yang lebih rendah, dan ia mesti melalui lajur atmosfera yang lebih tebal. Akibatnya, purata suhu udara tahunan di paras laut berkurangan kira-kira 0.4 °C (0.7 °F) setiap darjah latitud dari khatulistiwa. Permukaan bumi boleh dibahagikan kepada tali pinggang latitud tertentu dengan iklim yang hampir homogen. Bermula dari khatulistiwa ke kawasan kutub, ini adalah iklim tropika (atau khatulistiwa), subtropika, sederhana dan kutub.
Faktor lain yang mempengaruhi iklim lokasi ialah kedekatan dengan lautan, peredaran lautan dan atmosfera, serta topologi.[162] Tempat yang berhampiran dengan lautan biasanya mempunyai musim panas yang lebih sejuk dan musim sejuk yang lebih panas kerana lautan boleh menyimpan sejumlah besar haba. Angin mengangkut sejuk atau panas lautan ke darat.[163] Peredaran atmosfera juga memainkan peranan penting: San Francisco dan Washington DC merupakan bandar pantai pada garis lintang yang sama. Iklim San Francisco adalah lebih sederhana kerana arah angin semasa adalah dari laut ke darat.[164] Akhirnya, suhu menurun dengan ketinggian menyebabkan kawasan pergunungan menjadi lebih sejuk daripada kawasan rendah.[165]
Wap air yang dihasilkan melalui penyejatan permukaan diangkut oleh corak peredaran di atmosfera. Apabila keadaan atmosfera membenarkan peningkatan udara panas dan lembap, air ini terkondensasi dan jatuh ke permukaan sebagai kerpasan. Kebanyakan air kemudiannya diangkut ke ketinggian yang lebih rendah oleh sistem sungai dan biasanya dikembalikan ke lautan atau dimendapkan ke dalam tasik. Kitaran air ini merupakan mekanisme penting untuk menyokong kehidupan di darat, dan merupakan faktor utama dalam hakisan ciri-ciri permukaan sepanjang tempoh geologi. Corak kerpasan berbeza-beza, antara beberapa meter air setahun hingga kurang daripada satu milimeter. Peredaran atmosfera, ciri topografi dan perbezaan suhu menentukan purata kerpasan yang turun di setiap rantau.
Sistem pengelasan iklim Köppen yang biasa digunakan mempunyai lima kumpulan luas (tropika lembap, gersang, latitud tengah lembap, benua dan kutub sejuk), yang dibahagikan lagi kepada subjenis yang lebih spesifik. Sistem Köppen menilai kawasan berdasarkan suhu dan kerpasan yang diperhatikan.[166] Suhu udara permukaan boleh meningkat kepada sekitar 55 °C (131 °F) di padang pasir panas, seperti Death Valley, dan boleh jatuh serendah −89 °C (−128 °F) di Antartika.[167][168]
Atmosfera atas
Atmosfera atas, yakni atmosfera di atas troposfera,[169] biasanya dibahagikan kepada stratosfera, mesosfera, dan termosfera. Setiap lapisan mempunyai perihal yang berbeza, dengan kadar perubahan suhu berbeza dengan ketinggian. Di luar ini, eksosfera menipis ke dalam magnetosfera, di mana medan geomagnet berinteraksi dengan angin suria. Di dalam stratosfera, terdapat lapisan ozon, komponen yang melindungi sebahagian permukaan daripada cahaya ultraungu dan dengan itu penting untuk kehidupan di Bumi. Garis Kármán, ditakrifkan sebagai 100 km (62 bt) di atas permukaan bumi, ialah definisi rasmi untuk sempadan antara atmosfera dan angkasa lepas.
Tenaga haba menyebabkan beberapa molekul di pinggir luar atmosfera meningkat halajunya ke tahap di mana ia boleh melepaskan diri daripada graviti Bumi. Ini menyebabkan kehilangan atmosfera yang perlahan tetapi tetap ke angkasa lepas. Oleh kerana hidrogen tak tetap mempunyai jisim molekul yang rendah, ia boleh mencapai halaju pelepasan dengan lebih mudah, dan terbocor ke angkasa lepas pada kadar yang lebih tinggi daripada gas lain. Kebocoran hidrogen ke angkasa lepas menyumbang kepada peralihan atmosfera dan permukaan Bumi daripada keadaan penurunan asal kepada keadaan pengoksidaan kini. Fotosintesis memberikan sumber oksigen bebas, tetapi kehilangan agen penurunan seperti hidrogen dianggap sebagai prasyarat yang diperlukan bagi pengumpulan oksigen yang meluas di atmosfera. Oleh itu, keupayaan hidrogen untuk membocor dari atmosfera mungkin telah mempengaruhi sifat kehidupan yang berkembang di Bumi. Dalam atmosfera kaya oksigen kini, kebanyakan hidrogen ditukar kepada air sebelum ia mempunyai peluang terbocor. Sebaliknya, kebanyakan kehilangan hidrogen datang daripada pemusnahan metana di atmosfera atas.
Remove ads
Kehidupan di Bumi
Bumi satu-satunya tempat diketahui yang boleh didiami untuk kehidupan. Kehidupan Bumi membesar di jasad air awal Bumi beberapa juta tahun selepas Bumi terbentuk. Kehidupan Bumi telah dibentuk dan mendiami banyak ekosistem tertentu di Bumi dan akhirnya berkembang di seluruh dunia membentuk biosfera yang menyeluruh.[170]
Oleh itu, kehidupan telah memberi kesan kepada Bumi dengan mengubah atmosfera dan permukaan Bumi dengan ketara dalam jangka masa yang panjang sehingga menyebabkan perubahan seperti Peristiwa Pengoksidaan Besar.[171] Kehidupan Bumi juga sangat pelbagai dari masa ke masa, membolehkan biosfera mempunyai biom yang berbeza yang didiami oleh tumbuh-tumbuhan dan haiwan yang agak serupa.[172] Biom yang berbeza berkembang di ketinggian atau kedalaman air yang berbeza, latitud suhu planet, dan kelembapan yang berbeza. Kepelbagaian spesies dan biojisim Bumi mencapai kemuncaknya di kawasan perairan cetek dan dengan hutan, terutamanya dalam keadaan khatulistiwa, panas dan lembap. Sementara itu, kawasan kutub yang membeku serta altitud tinggi, dan kawasan yang sangat gersang pula secara relatifnya ketandusan tumbuhan dan haiwan.
Bumi menyediakan air cecair—persekitaran di mana molekul organik yang kompleks boleh berkumpul dan berinteraksi, dan tenaga yang mencukupi untuk mengekalkan metabolisme. Tumbuhan dan organisma lain mengambil nutrien daripada air, tanah dan atmosfera. Nutrien ini sentiasa dikitar semula antara spesies yang berbeza.[173]
Cuaca melampau seperti siklon tropika (termasuk siklon dan taufan), berlaku di kebanyakan permukaan Bumi, dan mempunyai kesan besar kepada kehidupan di kawasan tersebut. Dari tahun 1980 hingga 2000, peristiwa ini menyebabkan purata 11,800 kematian manusia setahun.[174] Banyak tempat mengalami gempa bumi, tanah runtuh, tsunami, letusan gunung berapi, puting beliung, ribut salji, banjir, kemarau, kebakaran hutan, dan malapetaka dan bencana lain.[175] Kesan manusia dirasai di banyak kawasan akibat pencemaran udara dan air, hujan asid, kehilangan tumbuh-tumbuhan (peragutan berlebihan, penebangan hutan, penggurunan), kehilangan hidupan liar, kepupusan spesies,[176] pengurangan kualiti tanah, penipisan tanah dan hakisan.[177] Aktiviti manusia membebaskan gas rumah hijau ke atmosfera yang menyebabkan pemanasan global.[178] Ini mendorong perubahan seperti pencairan glasier dan kepingan ais, peningkatan global dalam paras laut purata, peningkatan risiko kemarau dan kebakaran hutan, dan penghijrahan spesies ke kawasan yang lebih sejuk.[179]
Remove ads
Geografi manusia
Bermula daripada primat terdahulu di Afrika Timur 300,000 tahun yang lalu manusia telah berhijrah dan dengan kemunculan pertanian pada alaf ke-10 SM semakin menetap di bumi.[180] Pada abad ke-20 Antartika telah menjadi benua terakhir untuk melihat kehadiran manusia yang pertama dan sehingga hari ini terhad.
Populasi manusia sejak abad ke-19 telah berkembang pesat kepada tujuh bilion pada awal 2010-an,[181] dan dijangka memuncak pada kira-kira sepuluh bilion pada separuh kedua abad ke-21.[182] Kebanyakan pertumbuhan dijangka berlaku di Afrika sub-Sahara.[182]
Taburan dan kepadatan populasi manusia sangat berbeza-beza di seluruh dunia dengan majoriti tinggal di selatan hingga timur Asia dan 90% hanya mendiami Hemisfera Utara Bumi,[183] sebahagiannya disebabkan oleh penguasaan hemisfera bagi jisim daratan dunia, dengan 68% daripada jisim tanah dunia berada di Hemisfera Utara.[184] Tambahan pula, sejak abad ke-19 manusia semakin menumpu ke kawasan bandar dengan majoriti tinggal di kawasan bandar menjelang abad ke-21.
Di luar permukaan Bumi manusia telah hidup secara sementara, dengan hanya beberapa kehadiran dalam bawah tanah dan bawah air untuk tujuan istimewa serta beberapa stesen angkasa lepas. Populasi manusia hampir sepenuhnya kekal di permukaan Bumi, bergantung sepenuhnya kepada Bumi dan alam sekitar yang digunakan. Sejak separuh kedua abad ke-20, beberapa ratus manusia telah tinggal sementara di luar Bumi, sebahagian kecil daripadanya telah mencapai satu lagi jasad angkasa, Bulan.[185]
Bumi telah tertakluk kepada penempatan manusia yang luas, dan manusia telah membangunkan masyarakat dan budaya yang pelbagai. Kebanyakan tanah Bumi telah dituntut wilayah sejak abad ke-19 oleh negara berdaulat yang dipisahkan oleh sempadan politik, dan 205 negara sedemikian wujud hari ini,[186] dengan hanya sebahagian daripada Antartika dan beberapa wilayah kecil yang masih belum dituntut.[187] Kebanyakan negeri ini bersama-sama membentuk Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, pertubuhan antara kerajaan terkemuka di seluruh dunia,[188] yang meluaskan tadbir urus manusia ke atas lautan dan Antartika, dan begitu juga seluruh Bumi.
Sumber semula jadi dan guna tanah
Bumi mempunyai sumber yang telah dieksploitasi oleh manusia.[189] Sumber-sumber yang dipanggil sumber tidak boleh diperbaharui, seperti bahan api fosil, hanya diisi semula mengikut skala masa geologi.[190] Mendapan bahan api fosil yang besar diperolehi daripada kerak bumi, yang terdiri daripada arang batu, petroleum, dan gas asli.[191] Mendapan ini digunakan oleh manusia untuk pengeluaran tenaga dan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran kimia.[192] Jasad bijih mineral juga telah terbentuk di dalam kerak melalui proses genesis bijih, hasil daripada tindakan magmatisme, hakisan, dan tektonik plat.[193] Logam ini dan unsur-unsur lain diekstrak melalui perlombongan, satu proses yang sering membawa kerosakan alam sekitar dan kesihatan.[194]
Biosfera bumi menghasilkan banyak produk biologi yang berguna untuk manusia, termasuk makanan, kayu, ubatan, oksigen, dan kitar semula sisa organik. Ekosistem berasaskan darat bergantung kepada tanah atas dan air tawar, dan ekosistem lautan bergantung kepada nutrien terlarut yang dihanyutkan dari tanah. Pada 2019, 39 juta km2 (15 juta bt2) permukaan tanah Bumi terdiri daripada hutan dan kawasan berkayu, 12 juta km2 (4.6 juta bt2) ialah semak dan padang rumput, 40 juta km2 (15 juta bt2) digunakan untuk pengeluaran makanan haiwan dan ragut, dan 11 juta km2 (4.2 juta bt2) telah diusahakan sebagai tanah pertanian. Daripada 12 – 14% tanah bebas ais yang digunakan untuk tanah pertanian, 2 titik peratusan telah diairi pada tahun 2015. Manusia menggunakan bahan binaan untuk membina tempat perlindungan.[195]
Manusia dan alam sekitar
Aktiviti manusia telah memberi kesan kepada persekitaran Bumi. Melalui aktiviti seperti pembakaran bahan api fosil, manusia telah meningkatkan jumlah gas rumah hijau di atmosfera, mengubah bajet tenaga dan iklim Bumi.[197][198] Dianggarkan suhu global pada tahun 2020 ialah 1.2 °C (2.2 °F) lebih panas daripada garis asas sebelum era industri.[199] Peningkatan suhu ini, yang dikenali sebagai pemanasan global, telah menyumbang kepada pencairan glasier, peningkatan paras laut, peningkatan risiko kemarau dan kebakaran hutan, dan penghijrahan spesies ke kawasan yang lebih sejuk.[200]
Konsep sempadan planet telah diperkenalkan untuk mengukur kesan manusia terhadap Bumi. Daripada sembilan sempadan yang dikenal pasti, lima telah dilalui: Keutuhan biosfera, perubahan iklim, pencemaran kimia, pemusnahan habitat liar dan kitaran nitrogen dianggap telah melebihi ambang selamat.[201][202] Sehingga 2018, tiada negara memenuhi keperluan asas penduduknya tanpa melanggar sempadan planet. Adalah difikirkan mungkin untuk menyediakan semua keperluan fizikal asas secara global dalam tahap penggunaan sumber yang mampan.[203]
Remove ads
Sudut pandangan budaya dan sejarah
Budaya manusia telah mengembangkan banyak pandangan planet ini.[204] Simbol astronomi piawai Bumi ialah bulatan belah empat, .svg){kind=small}
,[205] melambangkan empat penjuru dunia, dan globus cruciger, .svg){kind=small}
. Bumi kadangkala dipersonifikasikan sebagai dewa. Dalam banyak budaya, Bumi ialah dewi ibu yang juga dewa kesuburan utama.[206] Mitos penciptaan dalam banyak agama melibatkan penciptaan Bumi oleh satu dewa ghaib atau lebih.[206] Hipotesis Gaia, dikembangkan pada pertengahan abad ke-20, membandingkan persekitaran dan kehidupan Bumi sebagai organisma penswakawalaturan tunggal membawa kepada penstabilan luas keadaan yang boleh didiami.[207][208][209]
Imej Bumi diambil dari angkasa, terutamanya semasa program Apollo, telah dianggap dengan mengubah cara orang memandang planet yang mereka tinggal, dipanggil kesan gambaran keseluruhan, menekankan kecantikan, keunikan dan kerapuhannya yang nyata.[210][211] Terutamanya, hal ini menyebabkan kesedaran ruang lingkup kesan daripada kegiatan manusia terhadap persekitaran Bumi. Dibolehkan oleh sains, terutamanya pemerhatian Bumi,[212] manusia telah mula mengambil tindakan untuk isu alam sekitar di seluruh dunia,[213] mengakui impak manusia dan kesalinghubungan persekitaran Bumi.[214]
Penyiasatan saintifik telah mengakibatkan beberapa peralihan transformasi budaya dalam pandangan manusia terhadap planet ini. Kepercayaan awal dalam Bumi datar lama-kelamaan diganti di Yunani Purba oleh gagasan Bumi sfera, dianggap dicipta oleh kedua-dua ahli falsafah Pythagoras dan Parmenides.[215][216] Bumi dahulu pada umumnya dipercayai sebagai pusat alam semesta sehingga abad ke-16, apabila para saintis kali pertama menyimpulkan Bumi merupakan objek bergerak, salah satu planet di dalam Sistem Suria.[217]
Hanya semasa abad ke-19 yang ahli geologi sedar akan usia Bumi sekurang-kurangnya berjuta-juta tahun.[218] Lord Kelvin menggunakan termodinamik untuk menganggarkan usia Bumi antara 20 juta dan 400 juta tahun pada 1864, mencetuskan bahas penuh semangat tentang perkara ini; hanya apabila keradioaktifan dan pentarikhan radioaktif ditemui pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 bahawa mekanisme yang boleh dipercayai untuk menentukan usia Bumi telah dipastikan, membuktikan planet ini berbilion-bilion tahun usianya.[219][220]
.jpg)
.svg){kind=link}
.svg){kind=link}
Remove ads
Lihat juga
- Sfera angkasa
- Fasa bumi
- Sains bumi
- Kelampauan pada Bumi
- Senarai ekstrem Sistem Suria
- Garis kasar Bumi
- Garis masa masa depan jauh
Nota kaki
- Lilitan bumi adalah hampir tepat 40,000 km kerana meter ditentukur pada ukuran ini—lebih khusus iaitu 1/10-juta jarak antara kutub dan khatulistiwa.
- Sekiranya bumi disusut ke saiz bola biliard, beberapa kawasan bumi seperti banjaran pergunungan dan jurang lautan yang besar hanya akan terasa seperti ketidaksempurnaan kecil pada permukaan bumi, sedangkan kebanyakan permukaan planet ini termasuklah Great Plains dan dataran abis, akan menyebabkan Bumi mempunyai tekstur yang licin.[77]
- Berjulat antara 5 and 200.
- Berjulat antara 5 and 70.
Rujukan
Pautan luar
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads