Jumat, 27 September 2013

Inilah Keajaiban 7 Lapisan Atmosfer Bumi

Guys, tahukah kamu bahwa Bumi kita yang indah ini dilindungi oleh lapisan atmosfer yang menyelimutinya dan tanpanya bumi akan musnah?

gambar: wikipedia

Para Ilmuwan telah menemukan bahwa bumi diselimuti 7 lapisan atmosfer yang dibedakan berdasarkan kepadatan serta ketinggiannya dengan beragam manfaat masing-masing yang dimiliki setipa lapisan atmosfer tersebut.


Secara keseluruhan atmosfer bumi sangat bermanfaat bagi bumi dan manusia dan mahluk hidup lain yang menghuninya seperti untuk proses respirasi, fotosintesis, berguna dalam siklus air serta sebagai media perambatan gelombang cahaya di bumi, dan banyak lainnya. Untuk selengkapnya mengenai manfaat atmosfer bia dibaca di bahasan sebelumnya "Pentingnya Atmosfer Bagi Bumi".

Apa saja ketujuh lapisan atmosfer tersebut?

gambar: miraclesofthequran.com
Berikut adalah ketujuh lapis langit yang dinamakan lapisan atmosfer:
  • Troposfer
  • Stratosfer
  • Mesosfer
  • Thermosfer
  • Eksosfer
  • Ionosfer
  • Magnetosfer
7 lapisan atmosfer tersebut masing-masing memiliki manfaatnya yang sangat luar biasa mengagumkan dan membuktikan bahwa bumi diciptakan begitu indahnya oleh sang Maha Pencipta.

Troposfer merupakan lapisan atmosfer paling rendah dan berada hingga ketinggian 15 km, Stratosfer adalah lapisan yang berada hingga ketinggian 50 km dengan manfaatnya yang sangat manusia butuhkan. Pada ketinggian hingga 80 km terdapat lapisan mesosfer.

Lapisan berikutnya diatas ketinggian 80 km adalah termosfer, eksosfer, ionosferserta magnetosfer dengan keragaman manfaatnya yang akan kita ketahui dan mengagumi karya indah nan mengagumkan yang tak akan pernah bisa dilakukan oleh manusia.

Berikut Video menarik mengenai atmosfer bumi:



7 lapisan atmosfer sering diindikasikan dengan firman Allah dalam surat Fushshilat (41) Ayat 11 dan 12 yang berikut terjemahannya:

Gambar: wikipedia

Surat Al-Fushshilat Ayat 11:
Kemudian Dia Menjuju ke langit dan (langit) itu masih berupa asap, lalu Dia Berfirman kepadanya dan kepada bumi, "Datanglah kamu berdua menurut perintah-Ku dengan patuh atau terpaksa." Keduanya menjawab, " Kami datang dengan patuh."
Surat Al-Fushshilat Ayat 12:
lalu diciptakan-Nya tujuh langit dalam dua masa dan pada setiap langit Dia Mewahyukan urusan masing-masing. Kemudian langit yang dekat dengan bumi, Kami Hiasi dengan bintang-bintang, dan (Kami Ciptakan itu) untuk memelihara.  Demikianlah ketentuan Allah Yang Maha Perkasa, Maha Mengetahui.

Sungguh luar biasa! Meskipun sebagaian ilmuwan setuju dengan 7 lapisan langit yang ada dalam Al-Quran namun bintang-bintang yang terdekat dengan bumi sendiri adalah 4,3 tahun cahaya.

Ketika memvisualisasikan galaksi di alam semesta, kita menemukan bahwa mereka terdiri dari miliaran bintang yang menghiasi langit.

Kita dapat mengatakan bahwa bintang-bintang dan galaksi yang kita lihat berada di langit terdekat, karena Allah SWT berfirman : " kami menghiasi langit terdekat (terendah) dengan bintang-bintang menjadi sebagai perhiasan " (QS. Al - Mulk - Ayat 5). Artinya bintang ini menghiasi langit pertama yang terdekat dengan kita dan bahwa Allah SWT adalah satu-satunya yang tahu tentang sisa langit yang ada di alam semesta.

Hanya Allah yang mengetahui maksud dari 7 Lapis Langit tersebut, Manusia hanya bisa menemukan sesuatu yang Allah Ciptakan sebagai ilmu pengetahuan agar dapat bersyukur akan apa yang dimilikinya.

Mari kita lanjutkan pembahasan mengenai 7 lapis atmosfer yang melindungi bumi kita:

# 1. Lapisan Troposfer
 
udara hangat mengalir di atas udara dingin yang kita sebut inversi suhu. gambar: ck-12.org

Angin, hujan, dan salju yang ada di Bumi, serta semua udara yang kita hirup berada dilapisan troposfer. Troposfer adalah lapisan terendah dan paling penting dari atmosfer. berada pada ketinggian hingga 12 km diatas permukaan bumi.

Suhu Lapisan Troposfer:

Suhu troposfer tertinggi dekat dengan permukaan bumi dan berkurang seiring ketinggian. Rata-rata suhu troposfer adalah 6,5 derajat celcius per 1.000 m ( 1.000 kaki per 3,6 derajat fahrenheit ) dari ketinggian.

Permukaan bumi adalah sumber panas untuk troposfer. Batu, tanah , dan air di Bumi menyerap cahaya matahari dan memancarkan kembali ke atmosfer sebagai panas, sehingga ebih panas dekat permukaan. Suhu juga lebih tinggi di dekat permukaan karena gravitasi menarik lebih banyak gas. Semakin besar kepadatan gas menyebabkan suhu makin naik.

Perhatikan bahwa di troposfer udara yang lebih hangat terletak di bawah udara dingin. Kondisi ini tidak stabil karena udara hangat kurang padat daripada udara dingin. Udara hangat di dekat permukaan naik dan udara dingin lebih tinggi di troposfer tenggelam, sehingga udara di troposfer tidak banyak pencampuran. Pencampuran ini menyebabkan gradien suhu bervariasi dengan waktu dan tempat. Terbit dan tenggelamnya udara di troposfer menunjukkan bahwa semua cuaca planet terjadi di lapisan troposfer.

Inversi Suhu:

Kadang-kadang ada inversi suhu, di mana suhu udara di troposfer meningkat seiring dengan ketinggian dan udara hangat berada diatas udara dingin yang disebut inversi. Inversi sangat stabil dan dapat berlangsung selama beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu. Inversi ini membentuk:
  • Di Atas tanah pada malam hari atau di musim dingin ketika tanah dingin. Tanah yang dingin mendinginkan udara yang berada di atasnya, membuat lapisan rendah lebih padat daripada udara udara di atasnya. 
  • Dekat pantai, di mana air laut dingin mendinginkan udara di atasnya. Ketika itu udara padat masuk ke daratan, slide di bawah udara yang lebih hangat atas tanah.
Di bagian atas troposfer adalah lapisan tipis di mana suhu tidak berubah dengan ketinggian. Ini berarti bahwa udara tersebut sebagai pendingin, udara padat troposfer yang terperangkap di bawah lebih hangat daripada udara kurang padat dari stratosfer. Air dari troposfer dan stratosfer jarang terjadi campuran.

# 2. Lapisan Stratosfer

Pesawat dilapisan stratosfer, gambar: ck-12.org

Stratosfer adalah lapisan di atas troposfer. Lapisan meningkat menjadi sekitar 50 kilometer (31 mil) di atas permukaan.

Ada sedikit pencampuran antara stratosfer pada lapisan di atas troposfer, dan troposfer di bawahnya. Dua lapisan yang cukup terpisah. Kadang-kadang abu dan gas dari letusan gunung berapi besar bisa meledak ke stratosfer. Setelah di stratosfer, tetap ditangguhkan di sana selama bertahun-tahun karena itu begitu sedikit pencampuran antara dua lapisan.

Suhu

Di stratosfer, suhu meningkat dengan ketinggian. Apa sumber panas untuk stratosfer? Sumber panas langsung untuk stratosfer adalah Matahari. Air di stratosfer stabil karena udara yang lebih hangat atau udara kurang padat berada diatas udara yang lebih dingin (udara lebih padat). Akibatnya, ada sedikit pencampuran udara dalam lapisan.

Ozon dalam Lapisan Stratosfer

gambar: ck-12.org
Lapisan ozon ditemukan dalam stratosfer antara 15 sampai 30 km ( 9-19 mil) di ketinggian. Lapisan ozon memiliki konsentrasi rendah ozon, hanya saja lebih tinggi daripada konsentrasi di tempat lain. Ketebalan lapisan ozon bervariasi tergantung musim dan juga berhubungan dengan lintang.

Ozon dibuat di stratosfer oleh energi matahari. Radiasi ultraviolet membagi sebuah molekul oksigen menjadi dua atom oksigen. Satu atom oksigen menggabungkan dengan molekul oksigen yang lain untuk menciptakan sebuah molekul ozon, O3. Ozon tidak stabil dan kemudian dibagi menjadi molekul oksigen dan atom oksigen. Ini adalah siklus alami yang mengakibatkan sejumlah ozon di stratosfer.


Lapisan ozon sangat penting karena gas ozon di stratosfer menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet matahari (UV). Karena itu, lapisan ozon melindungi kehidupan di Bumi. Sinar UV energi tinggi menembus sel dan kerusakan DNA, menyebabkan kematian sel (yang kita kenal sebagai kulit terbakar).

Organisme di Bumi tidak disesuaikan dengan paparan sinar UV yang berat, yang membunuh atau merusak mereka. Tanpa lapisan ozon yang berfungsi untuk mencerminkan UVC dan radiasi UVB, kehidupan paling kompleks di bumi tidak akan bertahan lama.



 
# 3. Lapisan Mesosfer


lapisan atmosfer

Di atas stratosfer adalah mesosfer Ketinggiannya meningkat menjadi sekitar 85 kilometer (53 mil) di atas permukaan. Suhu menurun dengan ketinggian di lapisan ini. Suhu menurun sesuai dengan ketinggian. Karena ada beberapa molekul gas di mesosfer berfungsi untuk menyerap radiasi matahari, sumber panas adalah stratosfer bawah. Mesosfer sangat dingin, terutama pada puncaknya, sekitar - 90 derajat celcius (- 130 derajat fahrenheit).

Udara di mesosfer memiliki kepadatan sangat rendah: 99,9% dari massa atmosfer di bawah mesosfer. Akibatnya, tekanan udara sangat rendah

Seseorang bepergian melalui mesosfer akan mengalami luka bakar parah dari sinar ultraviolet karena lapisan ozon, yang memberikan perlindungan UV, adalah di stratosfer bawah. Hampir tidak ada oksigen untuk bernafas. Dan tentu saja, darah orang tersebut akan mendidih pada suhu tubuh normal.



Apakah Anda pernah melihat hujan meteor? Meteor terbakar saat mereka jatuh melalui mesosfer. Batuan ruang angkasa mengalami gesekan dengan molekul gas. Gesekan membuat meteor menjadi sangat panas. Banyak meteor terbakar sepenuhnya dalam mesosfer.

# 4. Lapisan Termosfer

Adakah manusia yang mampu hidup di lapisan Termosfer? Jawabannya tidak kecuali orang tersebut menggunakan pakaian astronot lengkap dengan tabung gas udara serta hidup dalam stasiun luar angkasa.

Stasiun Luar Angkasa dilapisan termosfer. gambar: ck-12.org
Termosfer adalah lapisan atmosfer bumi di atas mesosfer dan di bawah eksosfer. Lapisan ini membentang sekitar 90 km (56 mil) antara 500 sampai 1.000 km ( 311-621 mil) di atas planet kita. 

Kepadatan molekul lapisan ini sangat rendah dalam termosfer dari satu molekul gas dapat pergi sekitar 1 km sebelum bertabrakan dengan molekul lain. Karena begitu sedikit energi yang ditransfer, udara terasa sangat dingin.

Suhu naik tajam dalam termosfer yang lebih rendah (di bawah 200 sampai 300 km ketinggian). Aktivitas matahari sangat mempengaruhi suhu dalam termosfer. Termosfer biasanya memiliki suhu sekitar 200°C (360°F) yang lebih panas di siang hari daripada di malam hari, dan kira-kira 500°C (900°F) lebih panas ketika matahari sangat aktif dibandingkan pada waktu lain. Suhu di termosfer atas berkisar 500°C (932°F) sampai 2.000°C (3632°F) atau lebih tinggi.

Sebagian besar sinar-X dan radiasi UV dari matahari diserap dalam termosfer. Ketika Matahari sangat aktif dan memancarkan radiasi energi lebihl tinggi, termosfer semakin panas dan memperluas.

# 5. Lapisan Ionosfer

Dalam termosfer adalah ionosfer. Ionosfer mendapatkan namanya dari radiasi matahari yang mengionisasi molekul gas untuk menciptakan ion bermuatan positif dan satu atau lebih elektron bermuatan negatif. Elektron dibebaskan berjalan dalam ionosfer sebagai arus listrik. Karena ion bebas, ionosfer memiliki banyak karakteristik yang menarik.

Pada malam hari, gelombang radio dipantulkan ionosfer dan kembali ke bumi. Inilah sebabnya mengapa Anda sering mendengar sebuah stasiun radio AM jauh dari sumbernya di malam hari.


Foton matahari dengan energi tinggi juga merobek elektron dari partikel gas dalam termosfer, menciptakan ion bermuatan listrik dari atom dan molekul. Ionosfer bumi, terdiri dari beberapa daerah partikel terionisasi seperti di atmosfer, tumpang tindih dengan dan ruang yang sama dengan termosfer netral.

Seperti lautan, atmosfer bumi memiliki gelombang dan pasang di dalamnya. Gelombang dan pasang surut membantu energi bergerak di sekitarnya di atmosfer, termasuk termosfer. Angin dan sirkulasi keseluruhan dalam termosfer yang sebagian besar didorong oleh pasang surut dan gelombang. Ion berpindah, diseret oleh tabrakan dengan gas netral, menghasilkan arus listrik yang kuat di beberapa bagian termosfer.


aurora
Aurora di Lapisan Ionosfer sebagai hasil dari loncatan ion elektron dan badai matahari di kutub
Akhirnya, Aurora (cahaya selatan dan utara) terutama terjadi pada termosfer berion yang disebut ionosfer. Partikel bermuatan (elektron, proton, dan ion lainnya) dari ruang angkasa bertabrakan dengan atom dan molekul dalam termosfer di lintang tinggi, menarik mereka ke keadaan energi yang lebih tinggi. Mereka atom dan molekul menumpahkan kelebihan energi ini dengan foton memancarkan cahaya, yang kita lihat sebagai menampilkan aurora berwarna-warni.




# 6. Lapisan Magnetosfer

sabuk Van-Allen Magnetosfer
Sabuk Van Allen atau Lapisan Magnetosfer, gambar: windows2universe.org
Lapisan magnetosfer, yang dibentuk oleh medan magnet Bumi, berfungsi sebagai perisai melindungi Bumi dari benda-benda angkasa, sinar kosmik dan partikel berbahaya. Lapisan magnetosfer, juga bernama Sabuk Van Allen. Sabuk ini berada di ribuan kilometer di atas Bumi melindungi kehidupan di Bumi dari energi fatal.

Semua temuan-temuan ilmiah membuktikan bahwa dunia dilindungi dengan cara yang sangat khusus dari beragam radiasi. Seperti yang dijelaskan dalam ayat Al Qur'an "Kami membuat langit atap yang terpelihara".


Radiasi ini, yang terus-menerus dipancarkan oleh matahari dan bintang-bintang lainnya yang sangat mematikan bagi makhluk hidup. Jika sabuk Van Allen tidak ada, semburan energi raksasa yang disebut jilatan api matahari yang sering terjadi di matahari akan menghancurkan seluruh kehidupan di Bumi.

sabuk van allen
Sabuk Van Allen melindungi Bumi dari Jilatan Matahari

Tentang pentingnya Sabuk Van Allen, Dr Hugh Ross mengatakan:

Bahkan, Bumi memiliki kepadatan tertinggi dari setiap planet-planet di tata surya kita. Besar inti nikel-besi bertanggung jawab untuk medan magnet besar kami. Medan magnet ini menghasilkan perisai radiasi Van-Allen, yang melindungi Bumi dari pancaran radiasi. Jika perisai ini tidak hadir, kehidupan tidak akan mungkin di Bumi. Satu-satunya planet berbatu lain yang berkemungkinan memiliki medan magnet adalah Merkurius-tapi kekuatan medan adalah 100 kali lebih kecil dari Bumi. Bahkan Venus, planet kembar kita, tidak memiliki medan magnet. Perisai Radiasi Van-Allen adalah desain unik untuk bumi.



# 7. Lapisan Eksosfer

Eksosfer adalah lapisan di atas termosfer. Ini adalah bagian atas atmosfer. Eksosfer tidak memiliki batas atas yang nyata, melainkan hanya secara bertahap menyatu dengan ruang luar. Molekul gas sangat berjauhan dalam lapisan ini, tetapi suhunya benar-benar panas. Gravitasi bumi sangat lemah dalam eksosfer sehingga molekul gas kadang-kadang hanyut ke ruang angkasa.

By: Aim Kazuhiko
Referensi:
wikipedia.org
ck-12.org
windows2universe.org
miraclesofthequran.com
goorulearning.org
Diberdayakan oleh Blogger.
  • Gomuda - Blog Generasi Muda
  • +