Ensiklopedi

Eksplorasi bumi -

Eksplorasi bumi , investigasi permukaan bumi dan interiornya.

  • Bumi
  • Cozumel
5: 120-121 Menjelajahi: Apakah Anda Ingin Menjadi Penjelajah ?, Ferdinand Magellan & ship;  ikan jelek, hiu, dll;  kapal berlayar melalui saluran;  Cortes menemukan suku Indian Aztec;  piramida, rumah pulau terapung, jagungKuis Eksplorasi Eropa: Fakta atau Fiksi? Ferdinand Magellan adalah orang Eropa pertama yang melihat pulau Dominika.

Pada awal abad ke-20 sebagian besar permukaan bumi telah dieksplorasi, setidaknya secara dangkal, kecuali di wilayah Arktik dan Antartika. Saat ini, area terakhir yang tidak ditandai di peta darat telah diisi oleh radar dan pemetaan fotografi dari pesawat dan satelit. Salah satu area terakhir yang akan dipetakan adalah semenanjung Darién antara Terusan Panama dan Kolombia. Awan tebal, hujan deras, dan vegetasi hutan lebat membuat penjelajahannya sulit, tetapi radar udara mampu menembus tutupan awan untuk menghasilkan peta wilayah yang tepercaya dan terperinci. Dalam beberapa tahun terakhir, data yang dikembalikan oleh satelit Bumi telah menghasilkan beberapa penemuan penting, seperti, misalnya, pola drainase di Sahara, yang merupakan peninggalan dari periode ketika wilayah ini tidak gersang.

Scoresby Sund

Secara historis, eksplorasi interior bumi terbatas pada permukaan dekat, dan ini sebagian besar adalah masalah mengikuti penemuan yang dibuat di permukaan. Sebagian besar pengetahuan ilmiah saat ini tentang subjek tersebut telah diperoleh melalui penelitian geofisika yang dilakukan sejak Perang Dunia II, dan Bumi dalam tetap menjadi perbatasan utama di abad ke-21.

Eksplorasi ruang dan kedalaman laut telah difasilitasi dengan penempatan sensor dan perangkat terkait di wilayah tersebut. Namun, hanya sebagian kecil dari daerah bawah permukaan bumi yang dapat dipelajari dengan cara ini. Penyelidik hanya dapat mengebor ke bagian paling atas, dan biayanya yang tinggi sangat membatasi jumlah lubang yang dapat dibor. Sejauh ini, lubang bor terdalam yang dibor hanya hingga kedalaman sekitar 10 kilometer (6 mil). Karena eksplorasi langsung sangat terbatas, para penyelidik terpaksa mengandalkan pengukuran geofisika secara ekstensif (lihat Metodologi dan instrumentasi di bawah).

Tujuan dan pencapaian utama

Keingintahuan ilmiah, keinginan untuk memahami lebih baik sifat bumi, adalah motif utama untuk menjelajahi daerah permukaan dan bawah permukaannya. Motif kunci lainnya adalah prospek keuntungan ekonomi. Standar hidup yang lebih baik telah meningkatkan permintaan akan air, bahan bakar, dan bahan lainnya, menciptakan insentif ekonomi. Pengetahuan murni sering kali merupakan produk sampingan dari eksplorasi yang dimotivasi oleh keuntungan; dengan cara yang sama, manfaat ekonomi substansial telah dihasilkan dari pencarian pengetahuan ilmiah.

Banyak proyek eksplorasi permukaan dan bawah permukaan dilakukan dengan tujuan untuk menemukan: (1) minyak bumi, gas alam, dan batubara; (2) konsentrasi mineral penting secara komersial (misalnya, bijih besi, tembaga, dan uranium) dan endapan bahan bangunan (pasir, kerikil, dll.); (3) air tanah yang dapat dipulihkan; (4) berbagai jenis batuan pada kedalaman yang berbeda untuk perencanaan teknik; (5) cadangan panas bumi untuk pemanas dan listrik; dan (6) fitur arkeologi.

Kepedulian terhadap keselamatan telah mendorong pencarian ekstensif untuk kemungkinan bahaya sebelum proyek konstruksi besar dilakukan. Lokasi bendungan, pembangkit listrik, reaktor nuklir, pabrik, terowongan, jalan, tempat penyimpanan limbah berbahaya, dan sebagainya harus stabil dan memberikan jaminan bahwa formasi yang mendasarinya tidak akan bergeser atau bergeser dari bobot konstruksi, bergerak di sepanjang patahan selama gempa bumi, atau mengizinkan rembesan air atau limbah. Dengan demikian, prediksi dan pengendalian gempa bumi dan letusan gunung berapi merupakan bidang penelitian utama di Amerika Serikat dan Jepang, negara-negara yang rentan terhadap bahaya tersebut. Survei geofisika memberikan gambaran yang lebih lengkap daripada lubang bor uji saja, meskipun beberapa lubang bor biasanya dibor untuk memverifikasi interpretasi geofisika.

Metodologi dan instrumentasi

Teknik geofisika melibatkan pengukuran reflektifitas, magnetisme, gravitasi, gelombang akustik atau elastis, radioaktivitas, aliran panas, listrik, dan elektromagnetisme. Sebagian besar pengukuran dilakukan di permukaan darat atau laut, tetapi sebagian dilakukan dari pesawat atau satelit, dan sebagian lainnya dilakukan di bawah tanah di lubang bor atau tambang dan di kedalaman laut.

Pemetaan geofisika bergantung pada adanya perbedaan sifat fisik dari badan batuan yang berdekatan— yaitu, antara apa pun yang dicari dan yang ada di sekitarnya. Seringkali perbedaan itu disebabkan oleh sesuatu yang terkait tetapi selain dari apa yang sedang dicari. Contohnya termasuk konfigurasi lapisan sedimen yang membentuk perangkap untuk akumulasi minyak, pola drainase yang mungkin memengaruhi aliran air tanah, atau tanggul atau batuan induk tempat mineral mungkin terkonsentrasi. Metode yang berbeda bergantung pada sifat fisik yang berbeda. Metode khusus mana yang digunakan ditentukan oleh apa yang dicari. Namun, dalam banyak kasus, data dari kombinasi metode dan bukan hanya dari satu metode menghasilkan gambaran yang lebih jelas.

Penginderaan jauh

Ini terdiri dari pengukuran radiasi elektromagnetik dari tanah, biasanya energi yang dipantulkan dalam berbagai rentang spektral yang diukur dari pesawat atau satelit. Penginderaan jauh mencakup foto udara dan jenis pengukuran lain yang umumnya ditampilkan dalam bentuk gambar mirip foto. Penerapannya melibatkan berbagai studi, termasuk penyelidikan kartografi, botani, geologi, dan militer.

Teknik penginderaan jauh melibatkan penggunaan kombinasi gambar. Gambar dari jalur penerbangan yang berbeda dapat digabungkan untuk memungkinkan penerjemah melihat fitur dalam tiga dimensi, sedangkan gambar dalam pita spektrum berbeda dapat mengidentifikasi jenis batuan, tanah, vegetasi, dan entitas tertentu lainnya, di mana spesies memiliki nilai reflektansi yang berbeda di wilayah spektrum yang berbeda. ( yaitu,nada tanda tangan). Gambar yang diambil pada interval memungkinkan untuk mengamati perubahan yang terjadi dari waktu ke waktu, seperti pertumbuhan musiman tanaman atau perubahan yang ditimbulkan oleh badai atau banjir. Foto yang diambil pada waktu yang berbeda dalam sehari atau pada sudut matahari yang berbeda mungkin menunjukkan fitur yang sangat berbeda; Misalnya, fitur dasar laut di perairan yang relatif dangkal di laut yang tenang dapat dipetakan saat Matahari sedang tinggi. Radiasi radar menembus awan dan dengan demikian memungkinkan pemetaan dari atasnya. Radar udara tampak samping (SLAR) sensitif terhadap perubahan kemiringan tanah dan kekasaran permukaan. Dengan mendaftarkan gambar dari jalur penerbangan yang berdekatan, pasangan stereo sintetis dapat memberikan ketinggian permukaan tanah.

Energi inframerah termal dideteksi oleh pemindai mekanis-optik. Detektor didinginkan oleh jaket nitrogen cair (atau helium cair) yang membungkusnya, membuat instrumen sensitif pada panjang gelombang panjang dan mengisolasinya dari radiasi panas dari lingkungan sekitar. Cermin berputar mengarahkan radiasi yang datang dari berbagai arah ke sensor. Sebuah gambar dapat dibuat dengan menampilkan output dalam bentuk yang disinkronkan dengan arah pancaran (seperti pada tabung sinar katoda). Radiasi inframerah memungkinkan pemetaan suhu permukaan dengan presisi kurang dari satu derajat dan dengan demikian menunjukkan efek fenomena yang menghasilkan variasi suhu, seperti pergerakan air tanah.

Citra Landsat termasuk yang paling umum digunakan. Mereka diproduksi dengan data yang diperoleh dari pemindai multispektral yang dibawa di atas satelit Landsat AS tertentu yang mengorbit Bumi pada ketinggian sekitar 900 kilometer. Gambar seluas 185 kilometer persegi tersedia untuk setiap segmen permukaan bumi. Pengukuran pemindai dibuat dalam empat pita spektral: hijau dan merah di bagian spektrum yang terlihat, dan dua pita inframerah. Data biasanya ditampilkan dengan secara sewenang-wenang menetapkan warna yang berbeda ke pita dan kemudian melapisinya untuk membuat gambar "warna palsu".

Gambar sebagian lembah Sungai Magdalena di Kolombia, dikirim oleh Landsat (sebelumnya ERTS) 2 pada 7 Januari 1977. Warna hijau, merah, dan inframerah direkam secara terpisah oleh satelit dan kemudian digabungkan untuk membuat gambar. Vegetasi tampak merah, dan tanah tandus berwarna hijau. Sungai Magdalena dan danau di dekatnya berwarna biru; bercak putih adalah awan. Pola utara-selatan yang kira-kira sejajar di sepanjang kanan tengah menunjukkan singkapan batuan di mana batuan telah dibengkokkan menjadi struktur terlipat.

Dalam geologi, citra Landsat digunakan untuk menggambarkan bentuk lahan, singkapan batuan dan litologi permukaan, fitur struktural, wilayah hidrotermal, dan situs sumber daya mineral. Perubahan vegetasi yang terlihat dalam gambar dapat membedakan jenis tanah yang berbeda, perbedaan ketinggian halus, distribusi air bawah permukaan, batuan subcropping, dan distribusi elemen jejak, antara lain. Lineasi kenampakan medan dapat membedakan lapisan batuan terlipat atau patahan patahan meskipun ciri utama tidak terlihat.