Apa isi inti bumi?

(Surat Kabar Dan Tri) - Inti bumi yang padat tidak hanya terdiri dari besi, tetapi juga mengandung karbon, oksigen, dan silikon. Penemuan ini membuka pintu untuk memecahkan misteri berabad-abad tentang bagaimana inti bumi terbentuk dan mempertahankan medan magnetnya yang melindungi kehidupan.

Inti bumi tidak hanya terdiri dari besi; tampaknya inti bumi juga mengandung karbon. Penelitian terbaru menemukan bahwa inti bumi juga mengandung oksigen dan silikon (foto: Getty Images).

Inti bumi yang kaya akan zat besi di pusatnya memainkan peran penting dalam evolusi planet ini. Inti ini tidak hanya menghasilkan medan magnet—perisai yang melindungi atmosfer dan lautan dari radiasi matahari—tetapi juga mendorong pergerakan lempeng tektonik, yang terus-menerus membentuk kembali benua-benua.

Terlepas dari pentingnya inti bumi, banyak sifat mendasar dari inti tersebut masih menjadi misteri: seberapa panas sebenarnya, terbuat dari apa, dan kapan mulai membeku? Sebuah penemuan baru-baru ini telah membawa para ilmuwan lebih dekat untuk menjawab ketiga pertanyaan tersebut.

Inti bumi diperkirakan memiliki suhu sekitar 5.000 Kelvin (4.727°C). Awalnya dalam keadaan cair, inti bumi secara bertahap mendingin seiring waktu, mengkristal menjadi komponen padat dan mengembang ke luar. Pelepasan panas ini menciptakan aliran lempeng tektonik.

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

Namun, karena akses langsung tidak memungkinkan, para ilmuwan terpaksa bergantung pada perkiraan untuk memahami mekanisme pendinginan dan sifat-sifat inti bumi. Untuk memperjelas hal ini, faktor terpenting adalah menentukan titik lelehnya.

Berkat seismologi – ilmu yang mempelajari gelombang gempa bumi – kita tahu persis di mana letak batas antara inti padat dan inti cair. Suhu di batas ini juga merupakan titik leleh, titik awal pembekuan.

Oleh karena itu, jika titik leleh dapat ditentukan secara tepat, manusia akan memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang suhu inti bumi yang sebenarnya dan komposisi kimia internalnya.

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 fragmen dari inti planet yang telah hancur. Komposisi kimianya menunjukkan bahwa inti Bumi sebagian besar terdiri dari besi dan nikel, mungkin dengan beberapa persen silikon atau sulfur. Namun, data ini hanya bersifat pendahuluan dan belum cukup detail untuk mengkonfirmasi apa pun secara pasti.

Sementara itu, seismologi memberikan pandangan yang jauh lebih konkret. Gelombang seismik dari gempa bumi, saat merambat melalui Bumi, kecepatannya berubah tergantung pada jenis material yang dilewatinya. Dengan membandingkan waktu yang dibutuhkan gelombang untuk mencapai stasiun pemantauan dengan hasil eksperimen tentang kecepatan transmisi dalam mineral dan logam, para ilmuwan dapat membangun model struktur internal planet ini.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa inti bumi sekitar 10% lebih ringan daripada besi murni. Yang menarik, inti luar, yang berada dalam keadaan cair, lebih padat daripada inti dalam, sebuah paradoks yang hanya dapat dijelaskan oleh keberadaan beberapa unsur asing.

Namun, bahkan setelah mempersempit kemungkinan komposisi, masalahnya tetap belum terselesaikan. Skenario yang berbeda menghasilkan suhu leleh yang bervariasi hingga ratusan derajat Celcius, sehingga penentuan sifat inti secara tepat menjadi tantangan.

Pembatasan baru

Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan menggunakan mineralogi 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 membutuhkan tingkat "pendinginan super" yang berbeda, yaitu, penurunan suhu di bawah titik lelehnya. Semakin kuat proses ini, semakin mudah cairan tersebut membeku.

Sebagai contoh, air di dalam freezer dapat tetap sangat dingin pada suhu -5°C selama berjam-jam sebelum membeku, sementara setetes air di dalam awan berubah menjadi hujan es hanya dalam beberapa menit pada suhu -30°C.

Perhitungan menunjukkan bahwa suhu pendinginan super maksimum inti bumi kira-kira 420°C di bawah titik lelehnya. Jika suhu ini terlampaui, inti bagian dalam akan menjadi sangat besar dibandingkan dengan data seismik. Sementara itu, besi murni membutuhkan suhu 1.000°C untuk mengkristal, yang mustahil, karena seluruh inti bumi akan membeku pada suhu tersebut.

Menambahkan silikon atau sulfur tidak membantu; bahkan mungkin memerlukan pendinginan super lebih lanjut pada inti reaktor.

Gambaran tersebut baru masuk akal jika karbon diperhitungkan. Jika 2,4% massa inti adalah karbon, dibutuhkan suhu sekitar 420°C untuk membekukan inti bagian dalam; dengan 3,8% karbon, suhu tersebut turun menjadi 266°C. Angka yang jauh lebih masuk akal. Ini adalah bukti pertama yang menunjukkan bahwa karbon memainkan peran penting dalam proses kristalisasi inti.

Namun, inti bumi tidak mungkin hanya terdiri dari besi dan karbon, karena data seismik menunjukkan adanya setidaknya satu unsur lain. Penelitian menunjukkan kemungkinan bahwa inti bumi juga mengandung oksigen, atau bahkan silikon.

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