oleh Kang Yi’er
Penelitian terbaru menemukan bahwa konduktivitas termal dari salah satu mineral paling umum di antarmuka antara mantel dengan inti bumi menunjukkan, lebih kuat daripada yang diperkirakan ilmuwan pada masa lalu. Ini berarti bahwa pendinginan suhu interior Bumi terjadi jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan sebelumnya
Model kognitif evolusi bumi yang kita kenal sekarang adalah bahwa ketika bumi pertama kali lahir, suhunya sangat tinggi, sehingga permukaan bumi seperti lautan magma yang tebal dan panas. Kemudian, bumi berangsur-angsur mendingin, sehingga kerak bumi mulai terbentuk. Namun, panas dari inti bumi masih ada dan terus memancar keluar, mendorong berbagai aktivitas geologi seperti konveksi mantel, perubahan lempeng kerak, dan letusan gunung berapi.
Tetapi sampai sekarang pun tidak ada ilmuwan yang tahu persis sejauh apa kecepatan pendinginan suhu interior Bumi, atau kapan aktivitas geologis yang didorong oleh panas ini akan berhenti. Yang diketahui oleh para ilmuwan adalah bahwa konduktivitas termal mineral pada antarmuka antara mantel dan inti Bumi memainkan peran kunci dalam kecepatan proses tersebut.
Studi mengatakan bahwa lapisan batas ini sangat penting, karena batuan kental dari lapisan mantel di wilayah ini bersentuhan langsung dengan lapisan luar inti yang kata akan paduan besi-nikel cair bersuhu tinggi.
Sedangkan perbedaan suhu antara keduanya sangat lebar, sehingga banyak panas yang harus melewatinya agar bisa mencapai ke lapisan luar. Mineral utama yang terdapat pada lapisan batas ini adalah bridgmanite.
Namun, karena keterbatasan fasilitas laboratorium, sehingga para ilmuwan mengalami kesulitan untuk memperkirakan seberapa besar konduktiitas termal mineral di lingkungan itu.
Sekarang, para peneliti di Institut Teknologi Federal Swiss Zurich (ETH Zurich) telah mengembangkan suatu metode pengukuran penyerapan cahaya yang menggunakan laser berdenyut untuk memanaskan wadah berlian, yang memungkinkan pengukuran kondisi suhu dan tekanan yang diterima Bridgmanite di bawah tanah melalui fasilitas yang tersedia di laboratorium.
Salah seorang peneliti bernama Motohiko Murakami mengatakan : “Sistem pengukuran ini menunjukkan bahwa konduktivitas termal dari bridgemanite adalah 1,5 kali lebih besar daripada yang diketahui ilmuwan sebelumnya”. Ini berarti bahwa aliran panas dari inti ke mantel lebih tinggi dari sebelumnya. Semakin kuat konveksi panas, semakin cepat konveksi mantel, dan semakin cepat bumi mendingin. Karena gerakan lempeng kerak Bumi juga didorong oleh konveksi mantel, hal ini dapat menyebabkan lempeng kerak bergerak lebih cepat.
Tim juga menemukan bahwa pendinginan cepat lapisan mantel juga mengubah keadaan bridgemanite, yang ketika didinginkan, ia akan berubah menjadi post-perovskite, yakni mineral yang lebih konduktif secara termal daripada Bridgemanite.
Para peneliti berpendapat bahwa kandungan post-perovskite di antarmuka antara mantel dan inti luar di masa mendatang akan bertambah banyak. Dan ketika menjadi mineral yang dominan, maka laju pendinginan lapisan mantel akan berlangsung lebih cepat.
Motohiko Murakami mengatakan : “Temuan baru ini memberi kita wawasan baru tentang evolusi geologis Bumi. Ini menunjukkan bahwa Bumi, termasuk planet berbatu serupa lainnya seperti Merkurius dan Mars, mendingin jauh lebih cepat dari yang kita perkirakan”.
Studi ini telah diterbitkan dalam buletin ‘Earth and Planetary Science Letters’ pada 15 Januari 2022. (sin)
