Umat manusia telah menyebar ke seantero bumi. kita telah menaklukkan tanah daratan, bisa terbang di udara, menyelam ke dalam palung laut terdalam, dan bahkan mendarat di bulan. Namun, kita belum pernah masuk ke bagian inti bumi.

Titik pusat bumi terletak di kedalaman 6.000 kilometer di bawah tanah, dan sekalipun bagian inti bumi terluar juga hampir 3000 km jaraknya. Kola Superdeep Borehole, adalah lubang terdalam yang pernah digali manusia di  Rusia, tetapi hanya sanggup menembus di kedalaman 12,3 kilometer di bawah tanah.

Segala peristiwa yang diketahui di atas bumi terjadi di sekitar titik permukaan bumi. Sementara itu, di lokasi yang hanya beberapa ratus kilometer di bawah tanah, magma yang disemburkan dari kawah gunung berapi akan mulai mencair. Meskipun baru bisa membentuk batu berlian di bawah kondisi tekanan dan suhu ekstrim tinggi, namun, lokasi terbentuknya berlian tersebut juga kurang dari 500 kilometer di bawah permukaan bumi.

Bagian inti bumi di bawah kedalaman bawah tanah itu adalah sebidang daerah yang belum diketahui. Namun, kita juga sangat paham atas kondisi dari inti bumi itu, bahkan cukup banyak mengetahui tentang proses evolusinya selama beberapa miliar tahun di masa lalu. Catatan berikut ini adalah proses penyingkapan cadar misteri dari inti bumi.

“Salah satu cara terbaik untuk memulai proses ini adalah mempertimbangkan massa dari inti bumi,” kata Simon Redfern dari University of Cambridge, Inggris.

Dipastikan sebagian besar massa bumi itu terdapat di wilayah dekat inti bumi.

Selama ini kita bisa memperkirakan massa bumi dengan mengamati gaya gravitasi bumi terhadap objek di permukaan bumi. Dan dari hitungan tersebut, massa bumi itu adalah 5,9 sextilion ton, atau di belakang angka 59 itu ditambah 20 kali angka nol.

Ditilik dari sisi permukaan, massa bumi tidak akan sebesar itu angkanya.

“Kepadatan materi permukaan bumi jauh lebih rendah dari kepadatan rata-rata segenap bumi, dan ini mengingatkan kita bahwa pasti ada sejumlah materi dengan kepadatan yang lebih tinggi”, kata Redfern.

Pada hakekatnya, sebagian besar massa bumi itu dipastikan terdapat di daerah dekat inti bumi. Selanjutnya adalah mencari tahu bagaimana sebenarnya proses terbentuknya materi berkepadatan tinggi itu pada inti bumi.

Jawaban atas pertanyaan ini adalah : hampir dapat dipastikan inti bumi itu terbentuk terutama dari besi. Orang-orang menganggap bahwa sekitar 80% komponen di dalam inti bumi itu adalah besi, meskipun nilai yang tepat itu masih perlu dipastikan secara akurat.

Bukti utama yang mendukung kesimpulan ini adalah : sejumlah besar besi terdapat di alam semesta di sekeliling kita, juga salah satu dari 10 elemen yang paling umum di galaksi dan secara umum terdapat di dalam batuan meteorit.

Mengingat kandungan besi itu secara umum terdapat di dalam inti bumi, maka kandungan besi secara aktual di permukaan bumi itu jauh lebih sedikit daripada yang kita bayangkan. Jadi, menurut teori terkait, bahwa ketika terbnetuknya bumi pada 4,5 miliar tahun silam, sejumlah besar kandungan besi itu tenggelam ke dalam inti bumi.

Di sana merupakan tempat keberadaan sebagian besar massa bumi, yang dipastikan juga merupakan sebagian besar tempat berkumpulnya besi. Dalam kondisi normal, besi merupakan elemen padat, di bawah lingkungan tekanan yang ekstrim dari inti bumi, bisa jadi besi itu dapat dikompres dengan kepadatan yang lebih besar, sehingga dengan demikian bisa ditafsirkan sebagai massa yang hilang.

Tapi tunggu dulu, bagaimana awalnya besi itu mencapai inti bumi?

Unsur besi dipastikan mendapat pengaruh gravitasi, dan tenggelam ke inti bumi, tapi proses konkretnya belum bisa dipastikan.

Sebagian besar yang tersisa di bumi adalah suatu materi batuan yang disebut “silikat”, sementara besi yang dalam keadaan cair harus berusaha menembusi batuan-batuan itu, untuk mencapau di inti bumi. Tetesan cairan yang mirip dengan air terbentuk di atas permukaan berminyak, sementara besi juga akan berkumpul untuk membentuk area himpunan kecil, tidak akan menyebar dan mengalir ke sekitarnya.

Pada 2013 lalu, Wndy Mao dari Stanford University dan rekan-rekannya telah menemukan sebuah solusi yang memungkinkan. Mereka ingin tahu, apa yang akan terjadi ketika besi dan silikat keduanya berada di bawah tekanan ekstrim tinggi, dan ini adalah kondisi di kedalaman internal bumi.

Dengan menggunakan berlian menekan secara ekstrim kedua materi itu, besi cair yang dipaksakan peneliti mengalir melalui silikat.

“Secara aktual, tekanan telah mengubah sifat interaksi antara besi dan silikat. Dan di bawah tekanan tinggi, akhirnya terbentuklah suatu “jaringan cair”, kata Wendy  Mao.

Hal ini menunjukkan bahwa elemen besi tersebut kemungkinan ditekan secara perlahan-lahan dan menembusi lapisan batuan bumi dalam kurun waktu yang panjang selama jutaan tahun, hingga pada akhirnya mencapai area inti bumi.

Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana kami  mengetahui ukuran dari inti bumi itu. Jawabannya sederhana: seismologi.

Ketika terjadi gempa, gelombang kejutnya akan menembus ke segenap bumi. Seismolog akan mencatat keadaan getaran ini. Dan ini ibarat kita memukul ujung bumi dengan palu raksasa, kemudian coba dengarkan dengan seksama suara yang dihasilkannya dari ujung lain.

Bencana gempa bumi, tetapi kita juga bisa belajar sesuatu (Sumber: Peter Menzel / SPL)

Pada tahun 1960-an abad lalu, terjadi gempa kuat di Chile. Dan gempa itu meninggalkan banyak data,  stasiun seismik yang tersebar di seluruh dunia mencatat gempa tersebut.

Karena jalur propagasi dari getaran itu tidak sama, dan mungkin menyebar ke berbagai penjuru bumi, sehingga mempengaruhi “suara” yang terdengar di ujung lain.

Kobe gempa seismograf (Sumber: Carlos Munoz-Yague / Eurelios / SPL)

Di masa awal penelitian seismologi, para ilmuwan mendapati ada beberapa kejutan (getaran) yang hilang. Dengan adanya sinyal-sinyal gelombang S ini, seharusnya pengamatan di sisi lain dapat dipantau, namun tidak  ditemukan indikasi apapun dari mereka.

Alasannya sangat sederhana. Sinyal-sinyal gelombang S ini hanya bisa melewati materi padat, tidak dapat menerobos zat cair.

Mereka pasti bertemu dengan zat cair di daerah inti bumi. Dari hasil analisis terhadap jalur penyebaran “gelombang S” itu menunjukkan : di kedalaman sekitar 3000 kilometer di bawah tanah, batu menjadi cair.

Hal ini menunjukkan bahwa segenap inti bumi itu dalam keadaan cair. Selain itu, seismolog juga menemukan kejutan lain di dalamnya.

Pada tahun 1930-an abad lalu, Inge Lehmann, seorang ahli gempa asal Denmark mencatat gelombang lain, yaitu gelombang P, yang tanpa diduga menembus ke inti bumi, dan dapat terdeteksi di sisi lain dari bumi.

Gelombang P: merah. Gelombang S: kuning. Lavender: SAW (Sumber: Gary Hincks / SPL)

Ia mengemukakan teori interpretatif yang menakjubkan : inti bumi terbagi dua lapisan, inti dari lapisan dalam sepanjang 5000 km di bawah tanah itu sebenarnya padat dan hanya inti dari lapisan luar itu yang cair.

Pada tahun 1970, teori Lehmann akhirnya mendapatkan pembuktian. Dan seismograf yang lebih sensitif menemukan bahwa gelombang P itu memang benar-benar menembus inti bumi, bahkan dalam kondisi tertentu cenderung miring dengan sudut tertentu, namun, meskipun demikian, mereka akhirnya mencapai ujung lain dari bumi.

Gelombang kejut yang melintasi bumi itu tidak hanya gempa bumi. Sebenarnya, sebagian besar dari keberhasilan seismologi itu berkat pengembangan senjata nuklir.

Ledakan nuklir akan menghasilkan gelombang kejut di permukaan bumi, sehingga masing-masing negara mendeteksi pengujian senjata nuklir melalui seismologi. Selama perang dingin, pekerjaan ini sangat penting, sehingga, para seismolog seperti Inge Lehmann ini didukung sepenuhnya.

Sekarang, secara garis besar kita dapat menggambarkan sebuah struktur bumi. Di bagian dalam bumi terdapat sebuah inti luar dalam keadaan cair, lapisan permukaan luarnya itu berada di setengah kedalaman dari sekitar radius bumi. Sementara di bagian dalamnya, masih ada sebuah inti dalam yang bersifat padat dengan diameter sekitar 1.220 kilometer.

Namun, selain itu, masih banyak pekerjaan lain yang perlu dicoba dan dipilah, khususnya yang berkaitan dengan sebagian inti dalam bumi. Pertama adalah seberapa tinggi suhunya? (jon/ran)

BERSAMBUNG BAGIAN (2)

Share

Video Popular