MAGENTA -- Selama lebih dari setengah abad, para ilmuwan percaya bahwa ceruk terdalam Bumi terdiri dari inti luar cair yang mengelilingi bola besi padat. Namun, sebuah penelitian baru yang diterbitkan 9 Februari di jurnal Nature menawarkan informasi langka tentang struktur bagian dalam planet Bumi.
Inti dalam Bumi mungkin terdiri dari dengan zat aneh yang tidak bersifat padat atau cair. Apa itu?
Simulasi komputer baru menunjukkan bahwa inti dalam Bumi yang panas dan bertekanan tinggi dapat berada dalam "keadaan superionik". Superionik adalah keadaan perlihan antara zat wujud padat dan wujud cair. Ilmuwan menemukan bahwa perpaduan unsur hidrogen, oksigen dan karbon yang terikat dalam struktur tertentu dan keadaan suhu atau tekanan tertentu bisa bersifat superionik.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Inti Bumi berada di kedalaman 6.371 km ke pusat Bumi. Kita semua tentu tidak bisa menelusuri 6.371 km ke pusat Bumi untuk memeriksa apa yang terjadi di dalam sana. Jadi, selama ini para ilmuwan menggunakan gelombang seismik dari gempa bumi untuk mencoba memahami komposisi planet kita.
Pada 1930-an, bukti tidak langsung menunjukkan bahwa inti dalam Bumi bersifat padat. Beberapa dekade kemudian inti dalam Bumi dianggap sebagai besi kristal. Namun, bola yang sangat panas dan sangat padat di tengah planet kita ini masih membuat ilmuwan menebak-nebak apa yang terjadi di sana.
Berdasarkan data gelombang seismik ilmuwan mengetahui bahwa inti bagian dalam lunak, dengan kecepatan gelombang geser rendah, artinya tidak bisa hanya besi padat atau paduan besi. Beberapa ilmuwan berpikir mungkin ada inti dalam kedua. Sementara ilmuwan lain berpikir bahwa karena kepadatan yang lebih ringan daripada yang diharapkan oleh besi murni saja, mungkin ada beberapa unsur ringan sebagai perpaduan.
Sejak 1950-an, kemajuan dalam studi gelombang seismik yang dihasilkan gempa (yang berjalan melalui inti Bumi) telah memungkinkan para peneliti untuk menerka tentang apa yang ada di dalam jantung Bumi. Namun, hingga hari ini gambaran sebenarnya mengenai inti Bumi belum begitu jelas.
Sebuah studi tahun 2021 tentang bagaimana jenis gelombang seismik yang disebut gelombang geser (atau "s") bergerak melalui interior Bumi mengungkapkan bahwa inti dalam bumi bukanlah besi pada. Inti Bumi mungkin terdiri dari berbagai keadaan termasuk bahan yang "lembek".
Sayangnya, ilmuwan juga tidak begitu yakin dengan bahan lembek tersebut. Menyelidiki inti dalam Bumi menggunakan probe tidak mungkin. Alhasil, peneliti beralih ke simulasi komputer untuk menghasilkan temuan ini.
"Kami menemukan bahwa hidrogen, oksigen, dan karbon dalam struktur besi heksagonal bisa berubah menjadi keadaan superionik di bawah kondisi inti dalam, menunjukkan koefisien difusi yang tinggi seperti cairan," tulis para peneliti dalam makalah mereka.
"Ini menunjukkan bahwa inti dalam bisa berada dalam keadaan superionik daripada keadaan padat normal."
Apa itu inti Bumi?
Inti dalam Bumi memiliki tekanan yang bisa menghancurkan tulang dan suhu yang membakar sepanas permukaan matahari. Apa yang ada di dalam inti bumi telah lama menjadi subyek spekulasi di antara para ilmuwan dan penulis fiksi ilmiah.
Dalam skala laboratrium, ilmuwan pernah membuat air superionik. Air (H2O) diberi suhu dan tekanan yang sangat tinggi sehingga bisa memecah setiap molekul air. Air pecah menjadi ion oksigen yang berbentuk padatan, dan ion hidrogen mengapung lebih seperti cairan.
Di dalam inti Bumi yang panas, tim menggunakan simulasi komputer tentang bagaimana gelombang seismik akan melakukan perjalanan melalui kombinasi unsur yang berbeda. Simulasi menemukan bahwa paduan besi dengan karbon, hidrogen, dan oksigen dapat bekerja dengan cara yang sama seperti air superionik.
Atom besi 'padat' dalam struktur kisi kristal, sedangkan molekul karbon, hidrogen, dan oksigen akan berdifusi melalui medium, menciptakan unsur yang bersifat seperti cairan.
"Ini sangat tidak normal. Pemadatan besi di batas inti bagian dalam tidak mengubah mobilitas unsur ringan ini," kata Yu He dari the Chinese Academy of Sciences, penulis utama makalah ini.
