Berapa Berat Bumi? Ini Hasil Hitungan Peneliti

Ilustrasi Bumi. Foto: NASA

Bumi menyimpan segala sesuatu yang kita lihat, mulai dari batu, gunung, mineral, jutaan makhluk hidup, hingga struktur alami dan buatan manusia.

Jadi, kalau ditimbang, berapa kira-kira berat Bumi? Untuk menjawabnya tidak mudah. Bumi tidak hanya memiliki satu berat. Berat Bumi bergantung pada gaya gravitasi. Artinya berat tersebut bisa mencapai triliunan kilogram.

Sejauh ini yang telah ditentukan oleh para peneliti selama bertahun-tahun adalah massa Bumi, ketahanannya terhadap gerakan melawan gaya yang diterapkan. Menurut NASA, massa Bumi adalah 5,9722 x 1024 kilogram atau setara 13,1 septilion pon (5,9 septillion kilogram). Jumlah ini setara dengan 13 kuadriliun piramida Khafre di Mesir, yang satu piramida memiliki berat sekitar 4,8 miliar kilogram.

Massa Bumi ini sedikit berfluktuasi karena penambahan debu luar angkasa dan gas yang keluar dari atmosfer, namun perubahan kecil ini tak akan memengaruhi Bumi selama miliaran tahun.

Lantas gimana cara ilmuwan menghitung massa Bumi ini? Karena mustahil untuk mengukurnya secara langsung, maka para ilmuwan harus melakukan triangulasi massanya menggunakan benda-benda yang bisa diukur. Komponen pertama adalah hukum gravitasi universal Isaac Newton.

Menurut Stephan Schlamminger, ahli metrologist di National Institute of Standards and Technology, AS, segala sesuatu yang bermassa juga mempunyai gaya gravitasi. Artinya setiap dua benda akan selalu mempunyai gaya di antara keduanya.

Ilustrasi Turis di Gunung Berapi Foto: Shutter Stock

Hukum gravitasi universal Newton menyatakan bahwa gaya gravitasi antara dua benda (F) dapat ditentukan dengan mengalikan massa masing-masing benda (m₁ dan m₂), membaginya dengan jarak antar pusat benda dikuadratkan (r²), lalu mengalikan angka tersebut dengan konstanta gravitasi (G), atau dikenal sebagai kekuatan gravitasi intrinsik atau F=G(m₁*m₂)/r²).

Dengan menggunakan persamaan ini, para ilmuwan secara teoritis dapat mengukur massa Bumi dengan menghitung gaya gravitasi planet pada suatu benda di permukaan Bumi. Tapi ada masalah lain, yakni belum ditemukannya angka G.

Pada 1797, fisikawan Henry Cavendish kemudian memulai apa yang disebut sebagai eksperimen Cavendish. Dengan menggunakan benda yang disebut keseimbangan torsi terdiri dari dua batang berputar yang diletakkan pada bola timah, Cavendish menemukan jumlah gaya gravitasi antara kedua batang dengan mengukur sudutnya yang berubah ketika bola lebih kecil tertarik ke bola yang lebih besar.

Mengetahui massa dan jarak antar bola, Cavendish menghitung bahwa G = 6,74x10-11 m3 kg–1 s–2. International Science Council’s Committee on Data saat ini mencantumkan G sebagai 6,67439 x 10-11 m3 kg-1 s-2, hanya selisih beberapa koma desimal dari bilangan asli Cavendish.

Sejak saat itu para ilmuwan menggunakan G untuk menghitung massa bumi menggunakan objek lain yang massanya diketahui, dan sampai pada angka 5,9722×1024 kilogram atau 13,1 septillion pon.