Inti bagian dalam planet kita berperilaku aneh dan para ilmuwan tidak tahu mengapa

Hampir satu abad sejak kita pertama kali menemukan inti logam padat Bumi 5.000 km di bawah kita, tetapi para ilmuwan terus berjuang untuk menjawab pertanyaan paling mendasar tentang asal-usulnya. Karena pengambilan sampel inti dalam tidak mungkin, pencarian untuk mengungkap misteri inti bumi adalah pencarian interdisipliner yang melibatkan seismolog, ahli geofisika dan fisikawan mineral.

Satu-satunya cara nyata untuk mempelajari perilaku inti dalam planet adalah dengan mengamati gelombang seismik (getaran bawah tanah yang dipicu oleh gempa bumi) saat mereka melewati inti. Pada 1990-an, para ilmuwan menemukan bahwa meskipun secara teoritis inti harus menjadi bola padat homogen, variasi dalam kecepatan gelombang seismik menunjukkan bahwa ini tidak terjadi.

Kesenjangan ini, yang dikenal sebagai anisotropi seismik – secara khusus hadir antara bagian timur dan barat dari inti dalam – belum direkonsiliasi, tetapi sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan di Nature Geoscience yang melibatkan pemodelan komputer dari pertumbuhan inti bumi menawarkan solusi untuk ini. teka-teki.

Menggunakan pemodelan geodinamik dan asumsi tentang perilaku paduan besi di bawah tekanan besar, para peneliti menemukan bahwa inti bagian timur (di bawah Laut Banda di Indonesia) tumbuh pada tingkat yang lebih cepat daripada sisi barat (di bawah Brasil).

Mungkin berguna untuk membayangkan batang pohon dengan cincin pertumbuhan memanjang keluar dari pusat batang, tetapi, seperti yang dijelaskan Daniel Frost, seorang seismolog di University of California, Berkeley kepada Live Science, “pusat cincin diimbangi dari tengah pohon,” jadi cincin-cincin itu terpisah lebih jauh di sisi timur batang daripada di sisi barat.

Jika ini masalahnya, tentu saja orang akan bertanya-tanya mengapa Bumi tidak miring ke satu arah karena ketidakseimbangan intinya.

Jawabannya adalah gravitasi. Jari-jari inti dalam meningkat rata-rata sekitar 1 mm setiap tahun. Gaya gravitasi berkontribusi pada pertumbuhan yang tidak seimbang di timur dengan mendistribusikan kristal baru ke barat. Kristal-kristal ini mengumpul dalam struktur kisi yang memanjang di sepanjang sumbu utara-selatan inti dan sejajar dengan kutub bumi. Mereka juga bertindak sebagai jalan raya seismik yang memungkinkan gelombang seismik bergerak lebih cepat ke arah itu, menurut model para peneliti.

Tapi apa yang sebenarnya ada di balik asimetri di inti bagian dalam tetap menjadi misteri. “Setiap lapisan Bumi dikendalikan oleh apa yang ada di atasnya dan memengaruhi apa yang ada di bawahnya,” lanjut Dr Frost. “Inti bagian dalam perlahan membeku dari inti luar yang cair, seperti bola salju yang menambahkan lebih banyak lapisan. Inti luar kemudian didinginkan oleh mantel di atasnya – jadi mengajukan pertanyaan mengapa inti dalam tumbuh lebih cepat di satu sisi daripada yang lain mungkin menimbulkan pertanyaan mengapa satu sisi mantel lebih dingin dari yang lain? ” dia berkata.

Lalu timbul pertanyaan apakah pertumbuhan yang tidak merata ini berpotensi mempengaruhi medan magnet bumi. Ketika Bumi terbentuk, sejumlah besar panas ditangkap di dalamnya. Seiring waktu, panas ini terpancar ke luar, menyebabkan besi cair mengalir ke inti luar yang menghasilkan medan magnet planet. Panas yang hilang dari inti dalam, pada gilirannya, mempertahankan siklus ini.

Pada akhirnya, dalam beberapa miliar tahun atau lebih, besi cair di inti bumi akan menjadi benar-benar padat, yang mengakibatkan hilangnya medan magnet bumi. Sayangnya, bagaimana perilaku inti dalam mempengaruhi medan magnet planet berada di luar cakupan studi saat ini, tetapi, seperti yang dijelaskan Dr Frost, lebih banyak penyelidikan direncanakan untuk mengeksplorasi kemungkinan baru.