Berapa berat Bumi?

[iklan_1]

Butuh waktu ratusan tahun bagi para ahli untuk memperkirakan massa Bumi dan hingga hari ini belum ada konsensus mengenai angka pastinya.

Sangat sulit untuk menghitung massa Bumi secara tepat. Foto: Science Times — Sangat sulit untuk menghitung massa Bumi secara tepat. Foto: *Science Times*

Bumi mengandung segalanya, mulai dari batuan padat dan mineral hingga jutaan organisme hidup, dan ditutupi oleh struktur alami dan buatan manusia yang tak terhitung jumlahnya. Akibatnya, tidak ada jawaban pasti untuk pertanyaan tentang berat Bumi. Berat Bumi bergantung pada gaya gravitasi yang bekerja padanya, yang berarti beratnya bisa triliunan kilogram atau bahkan nol, menurut Live Science .

Menurut NASA, massa Bumi adalah 5,9722×10 pangkat 24 kg, yang setara dengan sekitar 13 kuadriliun piramida Mesir Khafre (masing-masing piramida berbobot 4,8 miliar kg). Massa Bumi sedikit berfluktuasi akibat debu dan gas kosmik yang bocor dari atmosfer, tetapi perubahan kecil ini tidak memengaruhi planet ini selama miliaran tahun.

Namun, fisikawan di seluruh dunia belum sepakat mengenai angka di atas, dan proses perhitungannya bukanlah tugas yang mudah. Karena mustahil untuk menempatkan seluruh Bumi pada skala tersebut, para ilmuwan harus menggunakan triangulasi untuk menghitung massanya.

Unsur pertama dalam pengukuran adalah hukum gravitasi universal Isaac Newton, menurut Stephan Schlamminger, seorang ahli metrologi di Institut Nasional Standar dan Teknologi. Segala sesuatu yang bermassa memiliki gaya gravitasi, artinya dua benda apa pun akan selalu memberikan gaya satu sama lain. Menurut hukum gravitasi universal Newton, gaya gravitasi antara dua benda (F) dapat ditentukan dengan mengalikan massa masing-masing benda (m₁ dan m₂), membaginya dengan kuadrat jarak antara pusatnya (r²), dan kemudian mengalikannya dengan konstanta gravitasi (G), yaitu F = Gx((m₁xm₂)/r²).

Dengan menggunakan persamaan ini, para ilmuwan secara teoritis dapat mengukur massa Bumi dengan mengukur tarikan gravitasi planet terhadap suatu objek di permukaannya. Namun, masalahnya adalah belum ada yang menghitung angka pasti untuk G. Pada tahun 1797, fisikawan Henry Cavendish memulai eksperimen Cavendish. Menggunakan benda yang disebut neraca torsi, yang terdiri dari dua batang berputar dengan bola-bola timah terpasang, Cavendish menemukan gaya gravitasi di antara keduanya dengan mengukur sudut pada batang-batang yang berubah ketika bola yang lebih kecil tertarik ke bola yang lebih besar.

Dengan mengetahui massa dan jarak antar bola, Cavendish menghitung G = 6,74×10−11 m³ kg–1 s–2. Kini, Komite Data Dewan Internasional untuk Sains menetapkan G = 6,67430 x 10−11 m³ kg–1 s–2, sedikit berbeda dari angka awal Cavendish. Para ilmuwan kemudian menggunakan G untuk menghitung massa Bumi, menggunakan massa benda-benda lain yang telah diketahui, dan memperoleh angka yang kita kenal sekarang, yaitu 5,9722×10−24 kg.

Namun, Schlamminger menekankan bahwa meskipun persamaan Newton dan neraca torsi merupakan alat penting, pengukurannya masih rentan terhadap kesalahan manusia. Berabad-abad setelah eksperimen Cavendish, berbagai ilmuwan telah mengukur G puluhan kali, setiap kali dengan hasil yang sedikit berbeda. Meskipun perbedaannya kecil, perbedaan tersebut cukup untuk mengubah perhitungan massa Bumi dan membingungkan para ilmuwan yang mencoba mengukurnya.

Komentar (0)