Apa saja akibat yang terjadi dari peristiwa rotasi atau perputaran bumi pada porosnya? Dan apa yang dimaksud dengan bentuk bumi spheroid? Bumi melakukan dua gerak sekaligus, yakni rotasi dan revolusi bumi. Rotasi Bumi adalah pergerakan bumi yang berputar pada poros atau sumbunya, sementara revolusi bumi adalah pergerakan bumi yang berputar mengelilingi matahari sesuai dengan lintasan garis edarnya.
Mengapa dan apa penyebab bumi melakukan gerak rotasi? Beragam teori dan hipotesa diungkapkan oleh para ilmuwan untuk menjelaskan mengapa bumi melakukan gerak rotasi dan revolusi. Salah satu faktor penyebab gerak bumi tersebut adalah adanya interaksi gravitasi antara matahari dengan bumi serta planet lain yang tergabung dalam tata surya.
Gaya gravitasi matahari menarik bumi ke pusatnya sedangkan bumi tetap mempertahankan posisinya dengan gravitasinya sehingga terjadilah rotasi dan revolusi yang diakibatkan oleh gaya sentripugal bumi untuk menciptakan keseimbangan.
Bagaimana jika bumi berhenti berputar (berotasi)? Dugaan hipotesisnya tergantung hasil interaksi gravitasi yang terjadi antara matahari, bumi, dan planet-planet lainnya. Mungkin saja bumi ditarik masuk ke matahari, mungkin juga bumi terlempar didorong keluar dari tata surya, atau juga mungkin bumi akan diam tak bergerak. Semua benda-benda di langit akan bereaksi untuk mencari titik keseimbangannya masing-masing.
Nah, pada pembahasan kali ini kita tidak akan membahas tentang prediksi tersebut, tetapi menguraikan tentang apa saja akibat yang terjadi pada perputaran bumi pada porosnya atau rotasi bumi.
Akibat Rotasi Bumi yang Dirasakan Manusia
Gerak rotasi Bumi adalah gerak Bumi mengitari porosnya sendiri. Gerak ini dengan arah negatif atau timur, yaitu dari barat ke timur. Jika kita lihat dari pesawat antariksa tepat di atas kutub utara, maka bumi berotasi berlawanan arah jarum jam (arah negatif). Kala rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit.
Manusia tidak dapat merasakan rotasi bumi, tetapi dapat merasakan akibat dari rotasi bumi tersebut. Gerak rotasi Bumi ini dapat dibuktikan dengan percobaan bandul Foucoult. Setidaknya saat ini ada 13 akibat yang terjadi pada rotasi bumi yang dirasakan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya di bumi. Apa saja akibat rotasi bumi tersebut? Klik untuk melihat penjelasan lengkapnya!
1. Terjadinya perubahan waktu
2. Terjadinya pergantian siang dan malam
3. Terjadinya perubahan arah angin
4. Terjadinya perbedaan ketebalan atmosfer
5. Terjadinya perbedaan percepatan gravitasi
6. Terjadinya pembelokan arus air laut
7. Terjadinya gerak semu harian matahari dan benda – benda langit lainnya
8. Bentuk bumi menjadi bulat spheroid
9. Terjadinya gaya coriolis
10. Dapat berfungsinya satelit buatan
11. Terjadi perubahan arah bandul ( efek faucault )
12. Adanya jetlag bila kita naik pesawat
13. Batas penanggalan internasional
1. Rotasi Bumi Menyebabkan Perbedaan Waktu
Salah satu akibat rotasi bumi adalah adanya perbedaan waktu yang terjadi di setiap wilayah di bumi. Berdasarkan penelitian para ilmuwan, diketahui bahwa perbedaan waktu bergantung pada derajat garis bujurnya. Tempat-tempat yang berbeda bujur 1 derajat akan berbeda 4 menit (360 derajat : 1440 menit) atau berbeda 1 jam dalam 15 derajat garis bujur (3600 : 24 jam). Pembagian waktu berdasarkan garis bujur ditetapkan pada garis bujur 0 derajat yang berada di kota Greenwich.
Setiap garis bujur yang jauhnya 15 derajat, di sebelah barat akan lebih lambat 1 jam sedangkan di sebelah timur akan lebih cepat 1 jam. Waktu pada bujur standar dinamakan waktu standar atau waktu lokal. Waktu yang ditunjukkan oleh bujur standar yang lebih ke barat lebih kecil daripada waktu yang ditunjukkan oleh bujur standar yang lebih ke timur.
Batas penanggalan internasional ialah tempat-tempat yang terletak pada bujur 180 derajat, di mana tempat di timur dan di barat bujur ini akan berbeda waktu satu hari. Secara umum, di seluruh permukaan bumi disepakati ada 24 daerah waktu, dimana tiap dua daerah waktu yang berdampingan berselisih waktu 1 jam. Zona-zona waktu di seluruh dunia berpangkal pada daerah waktu meridian 0 derajat yang di kenal dengan nama Greenwich Mean Time (GMT) yang terletak di kota Greenwich, London – Inggris. Indonesia yang terletak memanjang antara 95 derajat BT sampai 141 derajat BT di bagi atas 3 daerah waktu, yakni WIB (Waktu Indonesia Barat), WITA (Waktu Indonesia Tengah), dan WIT (Waktu Indonesia Timur).
2. Rotasi Bumi Menyebabkan Pergantian Siang dan Malam
Bentuk bumi yang menyerupai bola menyebabkan tidak semua bagian bumi terkena sinar matahari secara bersamaan. Akan ada belahan bumi yang terang terkena sinar matahari, sedangkan sisi di baliknya gelap tidak terpapar cahaya. Oleh sebab itu mengapa ketika di Indonesia sedang mengalami fenomena siang hari justru di beberapa negara yang sangat jauh mengalami fenomena malam hari, misalnya Amerika Serikat dan Brazil. Karena Bumi berotasi terus menerus dari barat ke timur, maka setengah bagian Bumi yang terkena sinar Matahari selalu bergiliran. Dengan kata lain, pada suatu tempat dalam sehari selalu terjadi pergantian siang dan malam.
Rentang lamanya waktu siang dan malam juga akan berbeda, terutama negara yang berada di kutub dan khatulistiwa. Daerah kutub hanya akan mengalami peristiwa siang dan malam selama 12 jam saja karena kutub adalah bagian bumi yang paling jauh dari matahari, sedangkan daerah khatulistiwa akan mengalami siang dan malam selama 24 jam karena garis khatulistiwa terletak paling dekat dengan matahari.
3. Rotasi Bumi Menyebabkan Perubahan Arah Angin
Dalam ilmu Fisika dijelaskan ketentuan sifat udara menurut hukum Buys Ballot yakni angin bergerak dari daerah yang memiliki tekanan maksimum menuju ke daerah yang memiliki tekanan minimum. Di belahan bumi bagian utara angin akan berbelok ke kanan dan di belahan bumi bagian selatan angin berbelok ke kiri. Arah angin tidak persis searah dengan arah gradien tekanan, yaitu dari daerah isobar tekanan tinggi ke isobar tekanan rendah. Ini disebabkan oleh adanya efek gaya Coriolis pada angin. Gaya Coriolis bukanlah gaya sebenarnya melainkan gaya semu yang timbul akibat efek dua gerakan, yaitu: (i) gerakan rotasi Bumi dan (ii) gerakan benda relatif terhadap permukaan Bumi.
4. Rotasi Bumi Menyebabkan Perbedaan Ketebalan Atmosfer
Dalam kehidupan sehari-hari, istilah atmosfer biasa dikenal sebagai udara yang berada di sekitar kita dengan ketinggian hingga ± 1.000 kilometer. Atmosfer terbentuk sewaktu Bumi ini tumbuh, gas-gas yang terjebak di dalam planetesimal tadi lepas sehingga menyelimuti bola Bumi. Lama-kelamaan, gas oksigen dilepaskan oleh tumbuhan pertama di Bumi sehingga udara di atmosfer purba bertambah tebal hingga saat ini.
Lapisan atmosfer terdiri dari 6 lapisan, yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, ionosfer, dan eksosfer. Lapisan atmosfer mempunyai ketebalan yang berbeda-beda di tiap wilayah di atas Bumi. Di atas kutub, tebal lapisan ini sekitar 9 km. Semakin dekat dengan daerah khatulistiwa lapisan ini semakin tebal hingga mencapai 15 km. Perbedaan ketebalan ini disebabkan oleh rotasi Bumi, akibatnya terjadi perbedaan kondisi cuaca antara kutub dan khatulistiwa.
5. Rotasi Bumi Menyebabkan Perbedaan Percepatan Gravitasi
Bumi yang terus berputar menyebabkan bentuknya tidak bulat sempurna seperti bola, tetapi agak mengembang pada bagian tengahnya (khatulistiwa) dan pepat pada bagian kutubnya (ujung bumi). Karena bumi berotasi menyebabkan bentuk bumi agak pepat dan garis tengah khatulistiwa lebih besar daripada garis tengah kutub, maka hal ini menyebabkan percepatan gravitasi di permukaan Bumi berbeda-beda. Karena percepatan gravitasi g = GM / R2 atau g berbanding terbalik dengan radius R2, maka percepatan gravitasi di ekuator (khatulistiwa) akan lebih kecil daripada percepatan gravitasi di kutub. Jadi, jika kita bergerak dari khatulistiwa menuju kutub, maka percepatan gravitasi akan semakin besar.
6. Rotasi Bumi Menyebabkan Pembelokan Arus Air Laut
Angin yang bergerak di atas permukaan air laut mengakibatkan terjadinya gelombang dan arus laut. Pada belahan bumi selatan arah arus laut berbelok searah dengan arah perputaran jarum jam, sedangkan pada belahan bumi bagian utara arah arus laut berbelok berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Gerak pembelokan arah angin dan pembelokan arus laut sebagai akibat rotasi bumi disebut efek Coriolis.
7. Rotasi Bumi Menyebabkan Terlihatnya Gerak Semu Matahari
Kita merasakan bahwa matahari bergerak dari timur menuju ke barat. Ini adalah gerak semu (palsu), karena sebenarnya matahari diam pada porosnya, dan bumi yang berputar. Pergerakan Matahari dan benda-benda langit dari timur ke barat disebut sebagai peredaran semu harian benda langit. Ini karena pergerakan yang kita amati bukan semata-mata disebabkan oleh pergerakan Matahari dan benda-benda langit tersebut, melainkan disebabkan oleh rotasi Bumi dari arah barat ke timur.
8. Rotasi Bumi Menyebabkan Bentuk Bumi Menjadi Spheroid
Bentuk bumi tidak bulat sempurna seperti bola, tetapi sferoid, yaitu mengembang pada bagian tengahnya (khatulistiwa) dan pepat pada bagian kutubnya. Akibat efek gabungan gravitasi dan rotasi, bentuk Bumi secara kasar berupa bola yang sedikit pepat di arah sumbunya. Karena itu, dalam kartografi Bumi sering dianggap sebagai sferoid pepat, bukan bola. Model Sistem Geodesi Dunia saat ini menggunakan sferoid yang radiusnya diperkirakan sepanjang 6.378,137 km di khatulistiwa dan 6.356,752 km di kutub (perbedaan sebesar 21 km).
9. Rotasi Bumi Menyebabkan Terjadinya Gaya Coriolis
Gaya coriolis adalah gaya semu yang muncul akibat pengaruh gerakan rotasi bumi dan gerakan udara nisbi terhadap permukaan bumi. Akibat adanya gaya coriolis, maka angin tidak searah dengan gaya gradien tekanan dan tidak tegak lurus isobar. Istilah coriolis pertama kali dikemukakan oleh ilmuwan Perancis bernama Gaspard-Gustave Coriolis. Gaya coriolis berakibat adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokkan arah arus dari arah yang lurus. Gaya Coriolis juga yang menyebabkan timbulnya perubahan-perubahan arah arus yang kompleks susunannya yang terjadi sesuai dengan makin dalamnya kedalaman suatu perairan.
10. Rotasi Bumi Menyebabkan Dapat Berfungsinya Satelit Buatan
Rotasi bumi juga dapat membuat satelit buatan menjadi berfungsi dengan semestinya. Satelit- satelit buatan manusia dibuat dengan tujuan untuk bidang komunikasi dan informasi. Sehingga ketika bumi berputar maka daerah yang dijangkau satelit bisa berganti- ganti, dan satelit bisa menyampaikan informasi kepada berbagai daerah. Kecepatan orbital satelit tergantung pada ketinggiannya diatas bumi. Makin dekat ke bumi, makin besar kecepatan orbital yang diperlukan.
Pada ketinggian 124 mil (200km), kecepatan orbital adalah sekitar 17.000 mph (27.400 kph). Untuk menjaga ketinggian orbit, yakni 22.223 mil (35.786 km) diatas bumi, satelit barus mengorbit pada kecepatan kira-kira 7.000 mph (11.300 kph). Kecepatan orbit dan jarak tersebut menjadikan satelit memiliki kemampuan untuk berputar dalam 24 jam. Ketika bumi berputar 24 jam, satelit pada ketinggian 22.223 mil menetap pada ketinggian itu dan secara relatif tepat berada pada satu titik diatas permukaan bumi. Nah, istilah yang diberikan pada ketinggian satelit yang menetap pada posisi tersebut sepanjang waktu adalah geostasioner (geostationary). Orbit geostasioner sangat cocok untuk satelit cuaca dan satelit komunikasi.
11. Rotasi Bumi Menyebabkan Efek Foucault (Perubahan Arah Bandul)
Bandul atau pendulum Foucault ialah suatu alat yang berguna untuk menunjukkan arah rotasi Bumi. Alat ini ditemukan oleh Jean Bernard Léon Foucault. Alat eksperimen ini terdiri atas bandul panjang yang bebas bergerak ke sana kemari pada latar vertikal. Pertunjukan pertama bandul Foucault kepada khayalak terjadi pada bulan Februari 1851 di Ruang Meridian yang ada di Observatorium Paris.
Léon Foucault kemudian membuat bandul terkenalnya ketika ia menggantung potongan rambut seberat 28 kg dengan kabel sepanjang 67 meter dari kubah Panthéon di Paris. Eksperimen tersebut membuktikan bahwa bumi berotasi. Ayunan bandul bergerak membuat putaran dengan arah yang sama dengan arah gerak jarum jam. Hal tersebut menandakan bahwa bumi yang terletak di bawah bandul berputar dengan arah yang berlawanan dengan arah jarum jam.
12. Rotasi Bumi Menyebabkan Jetlag Ketika Naik Pesawat
Jet lag adalah suatu kondisi psikologis akibat perubahan ritme circadian. Perubahan ritme tersebut akibat perjalanan melewati meridian dan panjangnya hari yang berubah, sebagai contoh ketika orang Amerika yang sedang mengalami malam hari (jam biologis tidur) menuju Indonesia akibat karena selisih waktu Amerika dan Indonesia 12 jam (siang hari), menyebabkan orang Amerika tersebut harus menyesuaikan diri dengan kondisi di Indonesia yang sedang mengalami siang hari.
13. Rotasi Bumi Menyebabkan Perbedaan Batas Penanggalan Internasional
Selisih perbedaan waktu tentu menyebabkan perbedaan penanggalan. Batas penanggalan internasional (International date line) ditetapkan pada garis bujur 180 derajat. Maksudnya, jika di belahan barat (sebelah barat garis bujur 180 derajat) tanggal 10, di belahan timur sudah tanggal 11. Jadi, penanggalan tersebut seolah-olah melompat satu hari. Itulah sebabnya jika pada tanggal 4 di Las Vegas, Amerika Serikat berlangsung pertandingan basket NBA, kita di Indonesia akan menyaksikannya pada tanggal 5 pada bulan itu.