Ditulis oleh 11:51 am SAINS

Inti Bumi Berusia Satu Miliar Tahun

Usia baru dari inti Bumi dalam studi Lin ini segaris dengan temuan akan menguatnya medan magnet Bumi.

Penelitian terbaru menemukan bahwa inti dalam Bumi telah berusia sekitar satu miliar tahun.

Seperti yang telah diketahui, bahwa Bumi tempat kita tinggal terdiri atas beberapa lapisan. Lapisan terluar merupakan lapisan kulit yang padat dan kuat. Di bawah lapisan tersebut terdapat lapisan mantel yang sangat panas. Inti dari Bumi sendiri terdiri atas dua, yakni bagian luar yang cair, serta inti dalam yang padat. Inti dalam Bumi tersebut secara perlahan tumbuh oleh karena besi cair yang ada di dalamnya mendingin dan mengkristal. Proses tersebut memberikan tenaga bagi gerakan berputar cairan di inti luar Bumi, dan proses ini juga menciptakan medan magnet yang mengeliling serta melindungi Bumi dari bahaya radiasi kosmik..

Melihat uraian panjang tersebut, dapat dikatakan bahwa inti dalam Bumi merupakan bagian yang penting dari Bumi serta bagi makhluk-makhluk yang hidup di dalamnya.

Meskipun begitu, nampaknya masih terdapat banyak sejarah dari inti dalam yang memiliki ukuran 2,442 kilometer ini. Estimasi akan usianya saja memiliki beragam versi, mulai dari setengah miliar tahun, hingga ada yang mengestimasi 4 miliar tahun, yang dimana umur tersebut dekat dengan umur Bumi sendiri, yakni 4.5 miliar tahun.

Namun kini, terdapat penelitian terbaru yang memberikan estimasi usia dari inti Bumi yakni 1 miliar hingga 1,3 miliar tahun. Rentang waktu tersebut bertepatan atau selaras dengan penguatan medan magnet yang sebelumnya diukur.

Jung-Fu Lin, geoscientist dari Univerity of Texas dan penulis dari studi baru ini mengatakan bahwa Bumi merupakan planet yang unik, oleh karena dirinya adalah satu-satunya planet di tata surya kita yang memiliki medan magnet serta memiliki kehidupan di dalamnya. Dirinya berharap pada akhirnya hasil studi yang dilakukannya ini dapat digunakan untuk mempelajari mengapa planet lain dalam tata surya kita tidak memiliki medan magnet layaknya Bumi.

Geodynamo

Apa itu “geodynamo”? Medan magnet Bumi berjalan dengan tenaga, dan geodynamo inilah tenaganya. Geodynamo merupakan pergerakan dari inti luar Bumi yang kaya akan besi. Pergerakan inilah yang mengubah planet Bumi menjadi magnet raksasa, yang agak “berantakan”. Geodynamo jugalah yang membuat Kutub Utara-Selatan dan membuat sebuah perisai untuk membelokkan dan menjebak partikel bermuatan yang datang dari matahari. Dengan adanya perlindungan ini, planet Bumi dapat ditinggali oleh karena jika tidak ada perlindungan, partkel dari matahari tersebut akan mengkikis atmosfer Bumi secara perlahan.

Pergerakan dari inti dalam Bumi ini ditenagai diantaranya oleh panas, yang dikenal sebagai sumber energi termalnya. Dengan inti Bumi yang berangsur mendinginya, dia megkristalisasi dari dalam menuju keluar. Proses ini mengeluarkan energi yang mentenagai bergeraknya inti luar Bumi yang cair. Energi hasil dari kristalisasi inilah yang disebut sebagai sumber energi compositional dari geodynamo.

Bukti eksperimental inilah yang ingin digunakan oleh Lin dan tim penelitinya untuk energi dari masing-masing sumber ini. Mengapa? Oleh karena jika jumlah energi diketahui, maka dimungknkan untuk memperkirakan usia dari inti dalam Bumi.

Untuk melakukannya, para peneliti perlu menciptakan ulang kondisi inti Bumi dengan skala yang lebih kecil. Hal ini dicapai dengan memanaskan sepotong besi berukuran 6 microns, ukuran yang sama dengan sebuah sel darah merah, pada temperatur 2,727 derajat Celsius. Kemudian mereka meremat sampel tersebut diantara dua berlian untuk menyamai tekanan inti Bumi yang ekstrem. Kemudian mereka mengukur konduktivitas dari besi tersebut.

Inti yang Muda

Dengan pengukuran konduktivitas ini, para peneliti dapat menghitung pendinginan termal dari inti Bumi yang tersedia untuk mentenagai geodynamo. Hasil yang didapat adalah bahwa geodynamo tersebut menarik energi sekitar 10 terawatts dari inti Bumi yang mendingin. Jumlah ini lebih dari seperlima jumlah panas yang dikeluarkan Bumi ke luar angkasa dari permukaan Bumi (46 terawatts).

Setelah menghitung jumlah energi yang hilang, langkah selanjutnya dari para peneliti adalah menghitung usia dari inti Bumi. Hal ini karena setelah mengetahui jumlah atau tingkat energi yang hilang memungkinkan mereka untuk menghitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan massa padat seukuran inti Bumi saat ini dari gumpalan besi cair.

Dan dari perhitungan didapatkanlah kisaran usia di antara 1 miliar tahun hingga 1,3 miliar tahun. Usia ini menurut Lin, tergolong muda.

Namun estimasi yang dibuat oleh Lin ini bukanlah yang termuda. Sebuah penelitian lain yang dikeluarkan pada tahun 2016 di jurnal Nature, dengan menggunakan metode serupa, mengestimasi usia inti Bumi adalah 700 juta tahun. Namun demikian studi terbaru milik Lin ini menggunakan sebuah cara untuk menangani tekanan serta temperatur yang dihasilakan dalam inti Bumi secara lebih handal dan dapat dipercaya. Sehingga usia yang jauh lebih muda dari hasil Lin ini dianggap tidak mungkin.

Temuan dari studi Lin ini dikaitkan dengan sebuh temuan studi pada tahun 2015 yang diterbitkan di jurnal Nature. Temuan dari studi tersebut adalah batu magnet yang sangat tua yang menunjukkan bahwa medan magnetik bumi secara tiba-tiba menguat pada rentang waktu antara 1 miliar sampai 1.5 miliar tahun yang lalu. Usia baru dari inti Bumi dalam studi Lin ini segaris dengan temuan akan menguatnya medan magnet Bumi, karena dapat dikatakan bahwa kristalisasi dari inti dalam Bumi memberikan “dorongan” pada medan magnet Bumi.

Namun demikian masih terdapat pertanyaan mengenai bagaimana panas bergerak di dalam inti Bumi. Hal ini karena menurut para peneliti, tidak seperti sampel yang digunakan dalam studi ini, inti Bumi tidak hanya mengandung Besi, namun juga elemen-elemen lainnya yang lebih ringan dibandingkan besi. Proporsi dari elemen-elemen ringan ini masih belum diketahui, sehingga peran mereka dalam konduktifitas inti dalam Bumi masih belum dapat diketahui, hal yang kini menjadi fokus studi selanjutnya bagi Lin.

Kini dirinya dan timnya tengah berusaha memahami bagaimana keberadaan bagaimana keberadaan elemen ringan tersebut mempengaruhi kemampuan pergerakan termal besi pada kondisi tekanan tinggi, dan suhu tinggi. (Disadur dari situs livescience)

(Visited 55 times, 1 visits today)
Tag: , , Last modified: 1 September 2020
Close