Para ilmuwan menemukan inti bumi menjadi ‘tidak seimbang’ – dan memecahkan misteri berusia 30 tahun

Inti bumi tumbuh tidak seimbang, para ilmuwan telah menemukan, tetapi tidak jelas mengapa.

Inti besi padat di tengah planet telah tumbuh lebih cepat di bawah Laut Banda Indonesia, menurut temuan seismolog di University of California di Berkeley.

Pertumbuhan di satu sisi logam cair adalah produk dari kristal besi yang terbentuk ketika besi cair mendingin, tetapi sesuatu di inti bumi atau mantel luar di bawah negara Asia Tenggara mengeluarkan panas pada tingkat yang lebih cepat daripada di sebaliknya. samping, di bawah Brasil. Semakin cepat pendinginan, semakin cepat kristalisasi besi terjadi – dan semakin cepat pertumbuhannya meningkat.

Perbedaan seperti itu memiliki implikasi penting bagi medan magnet bumi, dan arus konveksi dalam inti yang menghasilkan medan inilah yang melindungi kita dari partikel matahari yang berbahaya.

Sementara intinya adalah besi padat, dikelilingi oleh inti luar yang cair dan kemudian mantel batuan panas. Di mantel dan inti luar, panas dari besi yang mengkristal dan batuan yang lebih hangat di mantel naik ke permukaan, mendorong material yang lebih dingin ke bawah. Gerakan inilah yang menghasilkan medan magnet.

“Kami memberikan batasan yang agak longgar tentang usia inti dalam – antara setengah miliar dan 1,5 miliar tahun – yang mungkin berguna dalam perdebatan tentang bagaimana medan magnet dihasilkan sebelum ada. inti dalam yang kuat,” kata Barbara Romanowicz, profesor di UC Berkeley di Sekolah Pascasarjana Departemen Ilmu Bumi dan Planet dan direktur emeritus dari Laboratorium Seismologi Berkeley (BSL).

“Kita tahu bahwa medan magnet sudah ada tiga miliar tahun yang lalu, jadi proses lain pasti menyebabkan konveksi di inti luar pada waktu itu.”

Usia inti dalam yang relatif muda menunjukkan bahwa, dalam sejarah planet kita, panas yang menahan cairan besi berasal dari unsur-unsur ringan yang terpisah dari besi, dan bukan dari kristalisasi besi. Tetapi pertanyaan rumit tetap ada: “Jika inti dalam hanya bisa ada selama 1,5 miliar tahun … lalu dari mana medan magnet lama berasal?” Wakil ilmuwan BSL Daniel Frost berpose. “Dari situlah ide elemen cahaya terlarut ini berasal, yang kemudian membeku.”

Salah satu penjelasan yang mungkin adalah lempeng tektonik, dengan lempeng dingin mendinginkan mantel saat mereka tenggelam ke zona subduksi, tetapi tidak jelas apakah pendinginan mantel dapat berdampak pada inti bagian dalam.

Namun, pertumbuhan nukleus yang asimetris menjawab misteri yang telah coba dipecahkan oleh para ilmuwan selama 30 tahun: mengapa inti besi yang mengkristal tampak sejajar di sepanjang sumbu rotasi Bumi lebih jauh ke barat daripada ‘ke Timur? Gelombang seismik bergerak lebih cepat ke arah utara-selatan daripada di sepanjang khatulistiwa, karena asimetri kristal besi, dan perbedaan pertumbuhan ini adalah salah satu penjelasan yang mungkin.

“Model yang lebih sederhana tampak agak tidak biasa – bahwa inti bagian dalam asimetris,” kata Frost. “Sisi barat berbeda dari sisi timur sampai ke tengah, tidak hanya di bagian atas inti dalam, seperti yang dikatakan beberapa orang. Satu-satunya cara untuk menjelaskan ini adalah bahwa satu sisi tumbuh lebih cepat dari yang lain. “

Saat kristal besi tumbuh, gravitasi mendistribusikan kembali pertumbuhan berlebih dari timur ke barat di inti bagian dalam. Pergerakan dalam padatan lunak inti bagian dalam ini berbaris di sepanjang kisi kristal, menunjukkan model komputer para ilmuwan. Di timur, inti tumbuh 60% lebih banyak daripada di barat, yang menjelaskan perbedaan kecepatan gelombang seismik yang dapat menyebabkan gempa bumi, letusan gunung berapi, dan fenomena lainnya.