Apa yang ada di dalam inti dalam Bumi? Gelombang seismik mengungkap inti yang lebih dalam.

Inti dalam Bumi tampaknya menyimpan rahasia yang lebih dalam.

Buku-buku teks geologi hampir pasti menyertakan diagram potongan Bumi yang menunjukkan empat lapisan yang terdefinisi dengan rapi: kulit terluar tipis dari batuan tempat kita hidup yang dikenal sebagai kerak bumi; mantel, tempat bebatuan mengalir seperti cairan yang sangat kental yang mendorong pergerakan benua dan pengangkatan gunung; inti luar besi-nikel cair yang menghasilkan medan magnet planet; dan inti dalam yang padat.

Dua ilmuwan Australia, yang menganalisis persimpangan gelombang seismik dari gempa bumi besar, mengatakan bahwa ada lapisan yang sama sekali berbeda di tengah bumi. “Sekarang kami telah mengkonfirmasi keberadaan inti terdalam,” kata salah satu ilmuwan, Hrvoj Tcalcic, profesor geofisika di Universitas Nasional Australia di Canberra.

Dr. Tkalcik dan Tan Soon Pham, seorang peneliti postdoctoral, memperkirakan bahwa inti terdalam sekitar 800 mil. Seluruh inti dalam berdiameter sekitar 1.500 mil. Temuan mereka adalah Diterbitkan Selasa di Nature Communications.

Sementara diagram cut-out tampaknya menggambarkan pembagian yang jelas, pengetahuan tentang kedalaman Bumi tidak dapat dihindari. Jaraknya sekitar 4.000 mil dari pusat bumi, dan tidak mungkin mengebor lebih dari beberapa mil ke dalam kerak bumi. Sebagian besar dari apa yang diketahui tentang apa yang ada di bawahnya berasal dari gelombang seismik—getaran gempa bumi yang melintasi dan mengitari planet ini. Pikirkan mereka sebagai citra sonik raksasa Bumi.

Dua seismolog Harvard, Miyake Ishii dan Adam Dzyonski, pertama Dia mengusulkan gagasan inti yang lebih dalam pada tahun 2002 Berdasarkan karakteristik kecepatan gelombang seismik yang melewati inti dalam. Para ilmuwan sudah mengetahui bahwa kecepatan gelombang seismik yang melewati bagian Bumi ini bervariasi menurut arah. Gelombang bergerak lebih cepat saat bergerak dari satu kutub ke kutub lainnya di sepanjang sumbu bumi dan lebih lambat saat bergerak tegak lurus terhadap sumbu. Ahli geofisika percaya bahwa perbedaan kecepatan – beberapa persen lebih cepat di sepanjang jalur kutub – muncul dari penyelarasan kristal besi di inti dalam.

Tapi di area kecil di tengah, gelombang paling lambat adalah yang bergerak pada sudut 45 derajat terhadap sumbu, bukan 90 derajat, kata seismolog Harvard.

Saat itu terlalu sedikit data yang tersedia untuk meyakinkan semua orang.

Pengukuran terbaik adalah gelombang seismik yang bergerak dari sumber gempa langsung ke Bumi dan melalui inti yang lebih dalam. Namun, pendeteksian ini umumnya membutuhkan seismometer yang terletak hampir persis di sisi lain Bumi, dan titik tersebut berada di tengah lautan.

Makalah baru ini memanfaatkan fakta bahwa gelombang seismik juga memantul kembali. Dengan demikian, seismometer yang dekat dengan pusat gempa dapat mendeteksi pantulan gelombang yang telah melewati Bumi dan memantul kembali, melewati inti terdalam dua kali. Itu juga dapat dipantulkan bolak-balik untuk kedua kalinya, melewati inti dalam empat kali.

Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah besar seismograf telah digunakan, terutama di Amerika Serikat. Kombinasi sinyal dari beberapa instrumen memungkinkan untuk mendeteksi pantulan samar dari gempa berkekuatan 6 atau lebih besar. “Kami memproses 200 peristiwa dan menemukan bahwa 16 di antaranya memiliki gelombang umpan balik ini,” kata Dr. Tkalcic.

Dalam salah satu gempa bumi yang meletus di Kepulauan Solomon pada tahun 2017, gelombang yang bergerak lima kali melalui inti terdalam terdeteksi oleh seismometer yang ditempatkan secara kebetulan di sisi lain planet ini.

“Kudos kepada mereka untuk mengungkapkan pengamatan bahwa penelitian lebih lanjut dapat digunakan untuk mengungkap kebingungan struktur inti,” kata Georg Helfrich dari Institut Ilmu Bumi dan Kehidupan dari Institut Teknologi Tokyo di Jepang yang tidak terlibat dalam penelitian.

Tampaknya tidak ada perbedaan besar dalam komposisi antara bagian terluar dan terdalam dari inti dalam, dan transisinya tampak bertahap daripada tajam.

Ini bisa menunjukkan beberapa perubahan di masa lalu kuno Bumi, kata Vernon Cormier, seorang profesor fisika Universitas Connecticut yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. Inti dalam cukup muda, secara geologis, kata Dr. Cormier — perkiraan berkisar antara 600 juta hingga satu miliar tahun. Ini hanya sebagian kecil dari 4,5 miliar tahun sejarah planet ini, dan struktur inti padatnya tampak rumit. Pada bulan Januari, ilmuwan lain melaporkan bahwa kecepatan rotasi inti dalam berubah.

“Alasan orang mempelajari infrastruktur internal adalah karena mereka berusaha menghubungkannya dengan medan magnet Bumi,” kata Dr. Cormier. “Orang-orang akan mencoba mencari beberapa perubahan medan magnet Bumi yang mungkin terjadi bersamaan dengan perubahan kristalisasi inti dalam.”