Apa isi inti bumi?

(Dan Tri) - Inti Bumi yang padat tidak hanya terbuat dari besi, tetapi juga mengandung karbon, oksigen, dan silikon. Penemuan ini membuka solusi bagi misteri yang telah berusia berabad-abad tentang bagaimana inti tersebut membentuk dan mempertahankan medan magnet yang melindungi kehidupan.

Inti Bumi mungkin tidak hanya terbuat dari besi, tetapi tampaknya juga mengandung karbon. Penelitian baru menemukan bahwa inti Bumi juga mengandung oksigen dan silikon (foto: Getty Images).

Inti Bumi yang kaya akan zat besi memainkan peran kunci dalam evolusi planet ini. Inti ini tidak hanya menggerakkan medan magnet – perisai yang melindungi atmosfer dan lautan dari radiasi matahari – tetapi juga menggerakkan lempeng tektonik, yang terus-menerus membentuk kembali benua-benua.

Meskipun penting, banyak sifat dasar inti Bumi masih menjadi misteri: seberapa panasnya, terbuat dari apa, dan kapan mulai membeku? Sebuah penemuan terbaru membawa para ilmuwan lebih dekat untuk menjawab ketiga pertanyaan tersebut.

Suhu inti dalam diperkirakan sekitar 5.000 Kelvin (4.727°C). Awalnya cair, inti mendingin seiring waktu, mengkristalkan bagian dalamnya yang padat dan mengembang ke luar. Pelepasan panas ini menciptakan arus tektonik lempeng.

Pendinginan juga merupakan sumber medan magnet Bumi. Sebagian besar energi magnetik saat ini dipertahankan oleh pembekuan inti luar yang cair, yang memberi daya pada inti pusat yang padat.

Namun, tanpa akses langsung, para ilmuwan terpaksa mengandalkan estimasi untuk memahami mekanisme pendinginan dan sifat-sifat inti. Untuk memperjelas hal tersebut, faktor terpenting adalah menentukan suhu lelehnya.

Berkat seismologi – studi tentang gelombang gempa bumi – kita tahu persis di mana batas antara inti padat dan cair berada. Suhu pada batas ini juga merupakan titik leleh, titik di mana pembekuan dimulai.

Oleh karena itu, jika suhu leleh dapat ditentukan secara akurat, orang akan memiliki pemahaman yang lebih baik tentang suhu sebenarnya dari inti dan komposisi kimia di dalamnya.

Kimia Misterius

Ada dua pendekatan utama untuk memahami komposisi inti Bumi: mempelajari meteorit dan menganalisis data seismik.

Meteorit dianggap sebagai "sisa-sisa" planet yang belum terbentuk atau pecahan dari inti planet yang hancur. Komposisi kimianya menunjukkan bahwa inti Bumi sebagian besar terdiri dari besi dan nikel, kemungkinan bercampur dengan beberapa persen silikon atau sulfur. Namun, data ini masih bersifat awal dan belum cukup rinci untuk menjadi data yang definitif.

Di sisi lain, seismologi menawarkan pandangan yang jauh lebih detail. Gelombang seismik dari gempa bumi merambat melalui Bumi dengan kecepatan yang berbeda-beda, bergantung pada material yang dilaluinya. Dengan membandingkan waktu tiba gelombang di stasiun pengukuran dengan hasil eksperimen kecepatan rambat dalam mineral dan logam, para ilmuwan dapat membangun model interior planet.

Hasilnya menunjukkan bahwa inti Bumi sekitar 10% lebih ringan daripada besi murni. Khususnya, inti luar yang cair lebih padat daripada inti dalam yang padat—sebuah paradoks yang hanya dapat dijelaskan oleh keberadaan beberapa unsur minor.

Namun, meskipun rentang kemungkinan komposisi telah dipersempit, teka-teki ini tetap belum terpecahkan. Berbagai skenario menghasilkan suhu leleh yang berbeda hingga ratusan derajat Celcius, sehingga sulit untuk menentukan sifat inti yang tepat.

Pembatasan baru

Dalam studi baru, para ilmuwan menggunakan fisika mineral untuk memahami bagaimana inti Bumi mulai membeku—pendekatan yang lebih spesifik daripada meteorologi dan seismologi.

Simulasi menunjukkan bahwa ketika atom-atom dalam logam cair mengkristal menjadi padatan, setiap paduan memerlukan tingkat "supercooling" yang berbeda, atau penurunan suhu di bawah titik lelehnya. Semakin intens prosesnya, semakin besar kemungkinan cairan akan membeku.

Misalnya, air dalam freezer dapat didinginkan hingga -5°C selama berjam-jam sebelum membeku, sementara tetesan air di awan dapat berubah menjadi hujan es hanya setelah beberapa menit pada suhu -30°C.

Perhitungan menunjukkan bahwa supercooling maksimum inti adalah sekitar 420°C di bawah titik lelehnya. Jika melebihi suhu tersebut, inti bagian dalam akan menjadi luar biasa besar dibandingkan dengan data seismik. Sementara itu, besi murni membutuhkan suhu 1.000°C untuk mengkristal, yang mustahil karena seluruh inti akan membeku.

Menambahkan silikon atau sulfur juga tidak membantu, dan malah dapat membuat inti menjadi sangat dingin.

Hanya ketika karbon diperhitungkan, gambaran ini masuk akal. Jika 2,4% massa inti adalah karbon, dibutuhkan sekitar 420°C untuk membekukan inti bagian dalam; dengan 3,8% karbon, suhunya turun menjadi 266°C. Angka yang jauh lebih masuk akal. Ini adalah bukti pertama bahwa karbon memainkan peran penting dalam kristalisasi inti.

Namun, intinya tidak mungkin hanya terdiri dari besi dan karbon, karena data seismik membutuhkan setidaknya satu unsur lain. Penelitian menunjukkan bahwa inti tersebut mungkin juga mengandung oksigen, dan bahkan silikon.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/loi-trai-dat-chua-dung-nhung-gi-20250923025913011.htm