METODE GRAVITASI DAN MAGNET BUMI

ESSAY

GRAVITASI DAN MAGNET BUMI

Pengaruh Medan Gravitasi terhadap Gravitasi suatu Daerah dan Metode Gravity

Novita Awal Ristanti & Syafira Ainun Nisa

Persoalan mengenai gravitasi sudah ada sejak zaman Yunani kuno. Masalah  yang selalu dipertanyakan adalah mengapa benda-benda selalu jatuh ke permukaan bumi dan bagaimana mengenai pergerakan planet-planet. Hingga pada akhirnya Newton menemukan hukum gravitasi yang digunakan hingga saat ini, dan menjadi dasar berbagai ilmu pengetahuan. Hukum tersebut terus berkembang dan memiliki hubungan yang erat dengan suatu hal yang disebut medan.

Gravitasi pertama kali ditemukan oleh Sir Issac Newton yang menyatakan setiap benda yang bermassa memiliki potensi tarik-menarik untuk saling mendekat satu sama lain. Dari pernyataan tersebut dapat didefinisikan suatu gaya, yaitu gaya gravitasi. Bumi memiliki gaya gravitasi yang dinamakan dengan gaya gravitasi bumi. Dimana gaya gravitasi bumi tersebut merupakan gaya tarik-menarik antara massa bumi dengan massa benda di bumi. Dari pernyataan Newton diatas dikembangkan kembali oleh Michael Faraday sehingga ditemukan istilah medan gravitasi. Medan gravitasi adalah tempat dimana terjadinya gaya gravitasi pada suatu benda bermassa.

Medan gravitasi memiliki peranan yang penting dalam menganalisis gaya – gaya yang terjadi diantara partikel bermassa. Berdasarkan analisis tersebut dapat diambil dua persoalan. Yang pertama adalah penentuan medan yang ditimbulkan oleh suatu distribusi partikel massa yang diberikan. Yang kedua yaitu gaya yang dihitung dengan menggunakan medan pada partikel massa lainnya yang ditempatkan di dalam medan tersebut.

Menurut hukum gravitasi Newton, setiap lokasi di permukaan bumi akan memperoleh pengaruh dari gaya gravitasi bumi sehingga dapat menyebabkan benda akan tertarik menuju pusat bumi. Dengan berpacu pada dalil bahwa bumi itu bulat maka dapat diketahui bahwa arah medan gravitasi bumi akan membentuk garis lurus dan akan selau menuju ke pusat bumi. Kuat dari medan gravitasi bumi pada setiap lokasi di permukaan bumi besarnya sama. Akan tetapi, bumi tidak bulat melainkan pepat pada kedua kutub dan menggembung pada khatulistiwa sehingga mengakibatkan kuat medan gravitasi bumi di khatulistiwa berbeda dengan kuat medan gravitasi bumi di kutub. Dimana kuat medan gravitasi bumi di kutub lebih besar daripada kuat medan gravitasi bumi di khatulistiwa.

            Teori gravitasi digunakan dalam ilmu geofisika khususnya pada metode gravity atau metode gaya berat. Metode gravity merupakan suatu metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran medan gravitasi. Dimana dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi yang diakibatkan oleh variasi rapat massa atau densitas batuan di bawah permukaan bumi, sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Prinsip dalam metode gaya berat ini memiliki potensi untuk membedakan rapat massa dari suatu material terhadap lingkungan di sekitarnya, maka dari itu struktur bawah permukaan bumi dapat diidentifikasi. Alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan rapat massa yang terdapat dibawah permukaan bumi adalah gravity meter.

            Erat kaitannya hukum-hukum gravitasi dengan metode gaya berat yang digunakan pada survei geofisika. Alat gravimeter yang digunakan dalam metode gravity menggunakan persamaan gravitasi :

Persamaan (2) disubtitusikan pada persamaan (1) sehingga didapatkan nilai g yang sebanding dengan massa benda bawah permukaan bumi, massa tersebut merupakan dalam bentuk massa jenis atau rapat massa ). Sehingga dapat ditarik garis besar bahwa nilai rapat massa atau massa jenis yang diperoleh merupakan representatif dari nilai g pada daerah tersebut. Apabila hasil dari pengukuran pada suatu lokasi memiliki nilai g yang besar maka dapat di identifikasi bahwa kondisi bawah permukaan memiliki nilai rapat massa yang besar pula.

Gambar 1 Gravitasi yang dihsilkan gravimeter berdasarkan kondisi bawah permukaan bumi

            Berdasarkan pernyataan dan argumentasi diatas, dapat disimpulkan bahwa medan gravitasi memiliki pengaruh yang sangat besar dengan gravitasi pada suatu wilayah. Gravitasi pada daerah kutub lebih besar dibanding dengan gravitasi pada daerah ekuator, hal ini disebabkan karena bentuk bumi yang bulat pepat. Selain itu gravitasi memiliki kaitan dengan metode gravity pada bidang ilmu geofisika. Metode gravity menggunakan hukum-hukum gravitasi untuk mengetahui kondisi bawah permukaan bumi, dengan mengidentifikasi variasi medan gravitasi yang diakibatkan oleh variasi rapat massa atau densitas pada setiap jenis batuan.

Jurnal Geologi. 3 Oktober 2016. http ://jurnal-geologi.blogspot.co.i.

SEISMOLOGI DAN MIKROSEISMIK

SEISMOLOGI DAN MIKROSEISMIK

Nomenklatur Body Wave

Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik dan arah perambatannya ke seluruh bagian di dalam bumi.

Berdasarkan gerak partikel pada media dan arah penjalarannya, gelombang dapat dibedakan atas :

-          Gelombang P (primer)

Disebut juga gelombang kompresi, gelombang longitudinal, gelombang dilatasi atau gelombang irotasi.

-          Gelombang S (sekunder)

Disebut juga gelombang shear, gelombang transversal atau gelombang rotasi.

Gambar (a) menunjukkan dua gelombang meninggalkan sumber gempa. Sudut i menunjukkan bahwa terbuat secara vertikal ke bawah sumbu melalui sumber yang dikenal sebagai sudut takeoff. Jika sudut lepas landas dari gelombang kurang dari 90⁰, fase atau segmen dari jalur tersebut diberi label dengan huruf kapital P atau S. Jika gelombang seismik memiliki sudut lepas lebih besar dari 90⁰ disebut upgoing yang ditandai dengan huruf kecil p atau s. Dikatakan upgoing apabila penjalaran dari sumber sampai ke permukaan bebas, memantul dan melakukan penjalaran ke penerima yang dikenal dengan fase kedalaman (depth).

            Pada jarak lokal dan regional nomenklatur khusus digunakan untuk menggambarkan penjalaran pada jalur gelombang. Gambar (a) menunjukkan penampang kerak sederhana dengan jalur gelombang primer. Dan gambar (b) menunjukkan seismogram regional jarak yang sebenarnya seperti yang muncul untuk dua tanggapan instrumen.

Untuk menggambarkan fase penjalaran gelombang, dikembangkan nomenklatur. Yang paling sederhana dan sering dipelajari pada tubuh gelombang adalah kedatangan langsung. Gelombang-gelombang tersebut melakukan penjalaran melalui jalur dengan waktu minimum antara sumber dan penerima dan biasanya berlabel P atau S. Pada episentral dengan jarak yang lebih besar dari puluhan kilometer di bumi, kedatangan langsung biasanya meninggalkan sumber downward, atau jauh dari permukaan dan kecepatannya meningkat pada kedalaman sehingga pada akhirnya membiaskan gelombang kembali ke permukaan.

Berikut adalah simbol huruf yang digunakan untuk nomenklatur :

P   : gelombang P pada kerak dan mantel

S   : gelombang S pada kerak dan mantel

p   : gelombang P yang menyebar ke atas dari sumber dan dipantulkan ke permukaan

s   : gelombang S yang menyebar ke atas dari sumber dan dipantulkan ke permukaan

K  : gelombang P pada outer core

c   : gelombang (P atau S) dipantulkan pada batas core-mantle

I   : gelombang P pada inner core

J   : gelombang S pada inner core

i    : gelombang dipantulkan pada batas inner core – outer core

P_d : gelombang P dibiaskan sepanjang batas core-mantle

S_d : gelombang S dibiaskan sepanjang batas core-mantle      

Ada 3 fase yang sangat penting :

P_g           : gelombang P langsung pada kerak

P_mP     : gelombang P dipantulkan Moho

P_n           : gelombang Moho (P) head

Beberapa contohnya adalah :

-          Fase P dan S adalah gelombang P dan gelombang S yang menyebar secara langsung dari sumber dan melewati kerak dan mantel bumi untuk sampai di receiver.

-          sP adalah gelombang S dari sumber, dipantulkan dan di ubah menjadi gelombang P pada permukaan.

-          PP adalah gelombang P yang dipantulkan sekali ke permukaan bumi dalam perjalanannya dari sumber ke receiver.

-          SSS adalah gelombang S yang dipantulkan 2 kali pada permukaan bumi.

-          PcP adalah gelombang P yang dipantulkan pada batas core-mantle