Inti dalam bumi panas, di bawah tekanan besar dan tertutup salju, menurut penelitian baru yang dapat membantu para ilmuwan lebih memahami kekuatan yang mempengaruhi seluruh planet.
Salju itu terbuat dari partikel kecil besi - jauh lebih berat daripada kepingan salju di permukaan bumi - yang jatuh dari inti luar yang cair dan tumpukan di atas inti bagian dalam, menciptakan tumpukan hingga 200 mil tebal yang menutupi inti bagian dalam.
Gambar mungkin terdengar seperti wonderland musim dingin alien. Tetapi para ilmuwan yang memimpin penelitian mengatakan itu mirip dengan bagaimana batu terbentuk di dalam gunung berapi.
"Inti logam Bumi bekerja seperti ruang magma yang kita tahu lebih baik di kerak bumi," kata Jung-Fu Lin, seorang profesor di Sekolah Jackson Geosciences di The University of Texas di Austin dan rekan penulis penelitian.
Studi ini tersedia online dan akan diterbitkan dalam edisi cetak jurnal JGR Solid Earth pada 23 Desember.
Youjun Zhang, seorang profesor di Universitas Sichuan di Cina, memimpin penelitian ini. Rekan penulis lainnya termasuk mahasiswa pascasarjana Jackson School Peter Nelson; dan Nick Dygert, asisten profesor di Universitas Tennessee yang melakukan penelitian selama fellowship postdoctoral di Sekolah Jackson.
Inti Bumi tidak dapat disampel, jadi para ilmuwan mempelajarinya dengan merekam dan menganalisis sinyal dari gelombang seismik (sejenis gelombang energi) ketika mereka melewati Bumi.
Namun, penyimpangan antara data gelombang seismik baru-baru ini dan nilai-nilai yang diharapkan berdasarkan model inti Bumi saat ini telah menimbulkan pertanyaan. Gelombang bergerak lebih lambat dari yang diharapkan ketika mereka melewati pangkal inti luar, dan mereka bergerak lebih cepat dari yang diharapkan ketika bergerak melalui belahan timur dari inti bagian dalam.
Studi ini mengusulkan inti besi yang tertutup salju sebagai penjelasan untuk penyimpangan ini. Ilmuwan S.I. Braginkskii mengusulkan pada awal 1960-an bahwa lapisan bubur ada di antara inti dalam dan luar, tetapi pengetahuan yang berlaku tentang kondisi panas dan tekanan di lingkungan inti membatalkan teori itu. Namun, data baru dari percobaan pada bahan seperti inti yang dilakukan oleh Zhang dan menarik dari literatur ilmiah yang lebih baru menemukan bahwa kristalisasi mungkin terjadi dan sekitar 15% dari inti terluar dapat dibuat dari kristal berbasis besi yang akhirnya jatuh ke bawah cairan. inti luar dan menetap di atas inti dalam yang solid.
"Agak aneh untuk dipikirkan," kata Dygert. "Kamu memiliki kristal di dalam inti luar yang turun ke inti dalam jarak beberapa ratus kilometer."
Para peneliti menunjuk pada tumpukan salju yang menumpuk sebagai penyebab penyimpangan seismik. Komposisi seperti bubur memperlambat gelombang seismik. Variasi ukuran tumpukan salju - lebih tipis di belahan bumi timur dan lebih tebal di barat - menjelaskan perubahan kecepatan.
"Batas inti-inti bukan permukaan yang sederhana dan halus, yang dapat memengaruhi konduksi termal dan konveksi inti," kata Zhang.
Makalah ini membandingkan salju partikel-partikel besi dengan proses yang terjadi di dalam ruang magma yang lebih dekat ke permukaan bumi, yang melibatkan mineral yang mengkristal keluar dari lelehan dan melebur menjadi satu. Di ruang magma, pemadatan mineral menciptakan apa yang dikenal sebagai "batu kumulatif." Di inti bumi, pemadatan besi berkontribusi pada pertumbuhan inti dalam dan menyusutnya inti luar.
Dan mengingat pengaruh inti terhadap fenomena yang mempengaruhi seluruh planet, dari menghasilkan medan magnet hingga memancarkan panas yang menggerakkan pergerakan lempeng tektonik, memahami lebih banyak tentang komposisi dan perilakunya dapat membantu dalam memahami bagaimana proses yang lebih besar ini bekerja.
Bruce Buffet, seorang profesor geosains di University of California, Berkley yang mempelajari interior planet dan yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa penelitian ini menghadapi pertanyaan lama tentang interior bumi dan bahkan dapat membantu mengungkapkan lebih banyak tentang bagaimana inti bumi datang ke menjadi.
"Menghubungkan prediksi model dengan pengamatan anomali memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan tentang kemungkinan komposisi inti cair dan mungkin menghubungkan informasi ini dengan kondisi yang berlaku pada saat planet ini terbentuk," katanya. "Kondisi awal adalah faktor penting di Bumi menjadi planet yang kita tahu."
Penelitian ini didanai oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional China, Dana Riset Fundamental untuk Universitas Pusat, Sekolah Jackson Ilmu Geosains, Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional dan Yayasan Sloan.
Comments
Post a Comment