Sains

Air yang Bocor ke Inti Bumi Membentuk Lapisan Misterius Penghasil Kristal

Air terus bocor melalui kerak bumi dan menuju inti luar ketika lempeng tektonik menukik satu sama lain, sementara magma naik melalui jalur serupa ke arah yang berlawanan. Gambar: ASU/Universitas Yonse

ANTARIKSA -- Para ilmuwan kemungkinan telah menemukan penyebab lapisan misterius pembentuk kristal yang mengelilingi inti bumi. Mereka menduga pelakunya adalah air bocor, yang menetes dari permukaan bumi dan bereaksi dengan jantung logam planet kita.

Lapisan misterius itu pertama kali ditemukan oleh ahli geologi pada tahun 1990-an. Lapisan tipis itu mengelilingi inti luar bumi, lautan logam cair yang berputar-putar yang mengelilingi inti dalam yang padat. 

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Lapisan yang kemudian disebut E-prime atau lapisan E', memiliki ketebalan lebih dari 100 kilometer dan berada sekitar 2.900 km di bawah permukaan bumi. Angka ketebalan itu relatif tipis dibandingkan bagian lain interior bumi.

Para ilmuwan sebelumnya berteori bahwa lapisan E' itu ditinggalkan oleh magma kuno yang kaya akan zat besi. Teori lain menyatakan, ia bocor keluar dari inti dalam atau terbentuk ketika tabrakan Bumi dengan protoplanet yang menyebabkan lahirnya bulan, meninggalkan bongkahan batu di dalam Bumi. Namun tidak satu pun dari gagasan tersebut yang diterima secara luas.

Baca Juga: Berapa Banyak Air yang Tersembunyi di Kerak Bumi?

Nah, penelitian yang baru ini agak lain. Diterbitkan di jurnal Nature Geoscience pada 13 November 2023, para peneliti menemukan bahwa lapisan E' kemungkinan besar tercipta oleh air yang bocor dari permukaan bumi. Air itu menetes melalui lempeng tektonik yang saling menukik, kemudian bereaksi dengan permukaan logam inti luar Bumi.  

Kristal silika dipaksa keluar dari logam cair ketika air mencapai inti terluar. Gambar: Dan Shim/ASU

Jika temuan baru itu benar, berarti lapisan E' telah menghasilkan sejumlah besar kristal silika sebagai produk sampingan dari reaksi tersebut. Kristal itu kemudian dimasukkan ke dalam mantel, yaitu lapisan magma masif yang berada di antara inti luar dan kerak luar bumi.

Para peneliti melakukan serangkaian percobaan laboratorium untuk meniru bagaimana air bisa bereaksi dengan inti luar di bawah tekanan yang kuat. Hasilnya menunjukkan bahwa hidrogen dari air menggantikan silika di dalam logam cair, yang memaksa silika keluar dari logam dalam bentuk kristal. 

Karena itu, lapisan E' kemungkinan besar merupakan lapisan inti luar yang kaya hidrogen dan kekurangan silika. Kesimpulan tersebut bertentangan dengan asumsi sebelumnya tentang komposisi lapisan E'.

Para peneliti percaya mungkin diperlukan waktu lebih dari 1 miliar tahun bagi lapisan E' untuk mencapai ketebalannya saat ini. Artinya, lapisan tersebut mungkin lebih tua dari inti bagian dalam yang memadat sekitar 1 miliar tahun yang lalu.

Baca Juga: Berapa Banyak Jumlah Air di Bumi?

Temuan baru tersebut merupakan tanda lain bahwa pemahaman kita tentang bumi masih kurang lengkap, terutama bagaimana inti luar dan mantel Bumi berinteraksi satu sama lain.

Pada September 2022, tim peneliti yang sama juga menemukan bahwa kebocoran air kemungkinan telah bereaksi dengan cadangan karbon dalam jumlah besar di inti luar Bumi. Reaksi itu kemudian menciptakan pabrik berlian raksasa di dekat batas inti dan mantel Bumi. 

“Selama bertahun-tahun, diyakini bahwa pertukaran material antara inti bumi dan mantel bumi terjadi dalam jumlah kecil,” kata rekan penulis penelitian tersebut, Dan Shim dalam sebuah pernyataan.

Namun, ahli geosains di Arizona State University melanjutkan, sejumlah penemuan terbaru tersebut menunjukkan adanya interaksi inti dan mantel Bumi yang jauh lebih dinamis. "Yang menunjukkan adanya pertukaran material yang substansial (dalam jumlah besar),” kata Shim. Sumber: Live Science

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -