Gravitasi di Permukaan Bumi Berbeda-beda, Ada Lima Penyebabnya

Utomo Priyambodo - Rabu, 9 Maret 2022 | 08:00 WIB

NASA

Peta anomali gravitasi di Bumi.

Nationalgeographic.co.id—Gaya gravitasi di bumi tidaklah seragam. Besarnya bervariasi tergantung pada kondisi geografisnya.

Karena gravitasi memang bervariasi di masing-masing wilayah di bumi, artinya apel Newton memiliki berat yang sedikit berbeda di berbagai belahan dunia lainnya dan jatuh dengan kecepatan yang sedikit berbeda. Perbedaan ini disebabkan oleh kombinasi dari empat faktor.

Pertama, sebagaimana dikutip dari Big Think, ada efek garis lintang. Bumi tidak bulat sempurna, tapi lebih datar lebih dekat ke (dan paling rata di) kutub dan lebih menonjol ke arah khatulistiwa. Akibatnya, jarak dari pusat bumi ke permukaan laut adalah 21 kilometer lebih besar di khatulistiwa daripada di kutub.

Jadi, lintang tempat Anda berada memiliki efek pada gravitasi. Apel Newton (dan Anda) memiliki berat 0,5% lebih besar di kutub daripada di khatulistiwa.

Kedua, ada efek rotasi. Perbedaan besar gaya gravitasi antara di kutub dan di khatulistiwa sebagian memang karena titik/lokasi yang dipengaruhi gravitasi itu sendiri. Namun selain itu, besarnya dipengarahui fakta bahwa bumi berputar lebih cepat di khatulistiwa.

Ketiga, efek ketinggian. Tarikan gravitasi bumi bergantung pada jarak Anda dari pusatnya. Besarnya gravitasi berkurang seiring dengan dengan naiknya ketinggian – tetapi sekali lagi, dengan efek yang cukup terbatas.

Jika Anda berada 5 kilometer di atas gunung, berat Anda 99,84% lebih kecil daripada berat Anda saat ditimbang di permukaan laut.

Keempat, tarikan pasang surut bulan dan matahari. Gaya tarik bulan dan matahari memiliki efek yang terlihat, berulang dan signifikan, yakni pasang surutnya permukaan laut. Namun dampaknya terhadap variasi gravitasi di permukaan Bumi sangatlah kecil.

Kelima, susunan geologis suatu daerah. Kepadatan jenis batuan tertentu memiliki efek pada gaya gravitasi. Daerah dengan kepadatan batuan bawah permukaan yang lebih tinggi memiliki gravitasi yang lebih tinggi dari rata-rata, begitu pula sebaliknya.

USGS

Peta anomali gravitasi di Illinois, Indiana, dan Ohio.

Pegunungan meningkatkan kerapatan gravitasi, sedangkan palung laut menguranginya. Efeknya biasanya tidak lebih besar dari 0,01%.

Empat faktor pertama di atas dapat dikompensasikan secara matematis dan ditentukan persamaannya untuk diaplikasikan di setiap wilayah. Namun untuk faktor kondisi geologi lokal, para ilmuwan perlu memetakan secara rinci untuk bisa mengetahui secara akurat variasai atau bahkan anomali gravitasi acak di permukaan bumi.

Ada peta anomali gravitasi Bouguer yang telah mencoba menunjukkan variasi gravitasi yang dihasilkan dari variasi kerapatan lateral di bumi. Peta ini menggambar wilayah-wilayah dengan kepadatan batuan yang di atas rata-rata maupun di bawah rata-rata.

Peta anomali gravitasi Bouguer (diucapkan boo-gay) yang dibuat oleh para ilmuwan ini diambil dari nama ilmuwan Prancis Pierre Bouguer (1698-1758), seorang anak ajaib yang menggantikan ayahnya sebagai profesor hidrografi pada usia 16 tahun. Di antara banyak penemuannya adalah fakta bahwa wilayah kecil variasi medan gravitasi bumi dapat dikaitkan dengan berbagai kepadatan batuan bawah tanah di bawah permukaan.

Nilai pada peta ini dinyatakan dalam miligal, 1/1000 Gal (kependekan dari Galileo), yang merupakan kesatuan gravitasi, sama dengan 1 cm/detik^2. Anomali positif (yaitu kepadatan lebih besar dari rata-rata) terjadi di daerah berwarna merah. Anomali negatif (kepadatan kurang dari rata-rata) ditemukan di daerah berwarna biru.

Berdasartan peta ini, misalnya, sepertinya apel Newton sedikit lebih berat di Illinois selatan daripada rata-rata, dan sedikit lebih ringan di Indiana tengah dan sebagian besar Ohio. Atau jika melihat dan membandingkan kondisi secara umum per negara berdasarkan peta ini, berat apel Newton tampaknya sedikit lebih berat di Indonesia daripada di Australia.