Berapakah Berat Bumi?

Berapa berat bumi? Apakah beratnya bertambah aatu berkurang? Pertanyaan ini menggelitik, tetapi kalau orang Jawa sudah ada yang merasakan beratnya, karena ada nama-nama Mangkubumi (pemangku bumi) dan Hamengku Buwana (pemangku buwana, bumi).

Tentu itu hanya intermeso saja.

Bagian pertanyaan yang menarik adalah bagimana seseorang bisa mengetahuinya? Ini tidak seperti menimbang badan. Untuk menghitung benda yang besar seperti planet, dilakukan dengan menghitung daya tariknya terhadap benda-benda lain.

Jadi, mari kita lihat penghitungan yang sebenarnya. Sedikit matematis, tetapi caranya sangat mudah. Newton menunjukan bahwa sebuah benda yang berbentuk bola, kamu dapat membuat anggapan yang disederhanakan jika massa-massa benda tersebut terkonsentrasi pada bagian tengah bola tersebut. Persamaan berikutnya mengekspresikan tarikan gravitasi yang dimiliki dua objek yang berbentuk bola tersebut.

F= G x M1 x 2/R2
R adalah jarak pemisah kedua objek tersebut dalam meter.
G adalah konstanta, yaitu 6,67259 x 10-11m3/s2kg.
M1 dan M2 adalah massa dari kedua objek yang saling tarik-menarik.
F adalah kekuatan dari tarikan diantara kedua benda tersebut.

Anggaplah bumi adalah salah satu dari masa tersebut (M1) dan 1-kg benda bulat adalah massa yang satunya (M2). M1 “tidak diketahui” dalam persamaanya. Kita dapat menghitung kekuatanya dengan cukup mudah, yaitu dengan menjatuhkan benda bulat 1-kg dan menghitung percepatan yang disebabkan oleh gravitasi bumi. Kekuatan diantara keduanya 9,8 kg x m/s2. jari-jari bumi adalah 6.400.000 meter. Jika kamu memasukkan semua nilai ini dan menyelesaikan M1, kamu mendapatkan massa bumi adalah:

 

6.000.000.000.000.000.000.000.000 (6 x 1024) kilogram.

Akan lebih tepat membicarakan massa dibandingkan berat karena berat adalah kekuatan yang dihasilkan medan gravitasi. Kita dapat mengambil bola bowling dan mengukur beratnya di bumi dan di bulan. Berat di bulan sebesar 1/6 dari berat di bumi, tetapi jumlah massa bola bowling sama di kedua tempat tersebut.

 

6.000.000.000.000.000.000.000.000 (6 x 1024) kilogram adalah massa yang besar. Massa bumi konstan sangat berat sehingga sulit mengukurnya. Berikut ini adalah perbandingan yang mungkin bisa membantu untuk mendapatkan suatu gambaran tersebut.

1. Perkiraan kasar ada 6 miliar orang di planet. Jika setiap orang mempunyai berat badan 70 kg berarti massa-massa orang tersebut adalah 420.000.000.000 kg. Massa ini hampir tidak membuat lekukan pada total massa bumi.
2. Kira-kira ada 1.000.000.000.000.000.000.000 (1 x 1021) kg (2,2 x 1021) air di bumi dalam bentuk laut, danau, kutub es, dan uap air pada atmosfer. Hal ini berarti kira-kira 0,2% massa bumi adalah air.
3. Massa matahari kira-kira 2 x 1030kg. jadi, matahari kira-kira sama dengan 330.000 bumi.
4. Penyumbang berat bumi yang terbesar adalah inti besi besar

Apakah Bumi bertambah Berat?

 
Secara teori, bumi menerima tambahan beban dari meteor, dan jumlahnya tidak main-main. Micrometeorit, misalnya menghantam atmosfir bumi tiap hari. Jika ditambah meteor besar yang juga mendarat di bumi maka jumlahnya dalam setahun mencapai 40.000 metrik ton per tahun.

 

Tetapi bumi juga kehilangan materialnya. Bumi kehilangan materialnya dengan dua cara yaitu molekul atmosfir panas yang meninggalkan gravitasi bumi atau peluncuran roket dan wahana angkasa luar. 

 

Menurut National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), ada sekitar 5.000 diluncurkan sejak peluncuran Sputnik tahun 1957. Seandainya saja semua satelit itu masih ada maka beratnya 3,5 metrik ton. Dan jika ditambah dengan satelit-satelit yang diluncurkan belakangan maka jumlahnya bisa 17.500 metrik ton. Kendati besar maka jumlahnya hanya 0.000000001 dari satu persen meteor yang mendarat di bumi.

 

Namun pertanyaannya, selama berjuta tahun bumi menerima banyak meteorit. Kalau setahunnya saja 40.000 metrik ton maka jumlahnya sangat besar. Kendati demikian jumlahnya kalau dihitung hanya 0.000003 dari satu persen masa bumi. Maka bisa dikatakan berat bumi relatif tetap, sehingga pertambahan itu tidak mempengaruhi orbit bumi mengelilingi matahari.

Sumber: BBC/WQ