Saat kita mendengar kata “gempa”, yang sering terlintas adalah guncangan yang terjadi di permukaan tanah atau di bawah permukaan di zona patahan besar seperti di Jepang, Indonesia, atau California. Ini terjadi karena kerak bumi yang keras dan rapuh retak dan bergeser setelah menahan tekanan lama dari pergerakan lempeng tektonik yang terus-menerus. Kerak bumi adalah lapisan paling luar dari planet kita yang relatif tipis. Namun di bawah kerak ini terdapat lapisan yang jauh lebih tebal dan kompleks bernama mantel, yang merupakan bagian dari struktur bumi paling dominan sebelum mencapai inti yang cair.
Selama puluhan tahun, para ilmuwan percaya bahwa gempa hanya terjadi di dalam kerak bumi karena mantel dianggap terlalu panas dan fleksibel untuk retak dan menyebabkan getaran seperti itu. Bayangkan mantel seperti adonan kue yang sangat panas: bukan bahan yang mudah patah secara tiba-tiba seperti kerak kering, namun lebih cenderung melunak dan mengalir meski ditekan. Lalu bagaimana mungkin muncul gempa di lapisan ini? Penelitian terbaru dari para ilmuwan Stanford mengubah cara pandang kita tentang dinamika bagian dalam planet ini.
Pemetaan Gempa Mantel Pertama di Dunia
Sebuah tim peneliti di Stanford Doerr School of Sustainability berhasil membuat sesuatu yang belum pernah dilakukan sebelumnya: peta global gempa yang berasal dari mantel bumi di bawah benua. Ini bukan sekadar peta gempa biasa—peta ini menunjukkan kejadian getaran yang terjadi jauh di bawah lapisan kerak bumi, di bagian mantel yang lebih dalam. Peta ini adalah hasil penelitian yang dipublikasikan pada tanggal 5 Februari 2026, yang membuka jendela baru bagi kita untuk memahami proses di balik gempa bumi yang tak terlihat oleh kebanyakan orang.
Tim mempelajari ribuan catatan gempa dari stasiun-seismik di seluruh dunia dan kemudian menyaring data tersebut menggunakan metode baru yang mereka kembangkan. Metode ini memisahkan getaran “gempa biasa” dari getaran yang benar-benar berasal dari dalam mantel. Dengan begitu, tim itu berhasil mengidentifikasi ratusan gempa “mantel benua” sejak tahun 1990. Keberhasilan ini menjadi tonggak penting karena memberi pandangan pertama pada pola dan lokasi gempa yang jauh di bawah permukaan bumi yang selama ini hanya bisa diperkirakan secara matematis.
Apa Itu Mantel Bumi
Bumi kita bisa dibayangkan sebagai sebuah bola merah besar yang terdiri dari beberapa lapisan, dimulai dari kulit tipis paling luar yang kita pijak setiap hari sampai ke inti yang sangat panas di pusat bumi. Di antara lapisan-lapisan ini, ada lapisan yang disebut mantel. Mantel merupakan bagian tanah yang jauh lebih besar dan lebih tebal daripada kerak bumi, dan terletak antara kerak dan inti bumi yang panas dan cair. Walaupun padat dan keras, mantel juga memiliki sifat yang lebih “plastis” atau dapat mengalir perlahan di bawah tekanan dalam jangka waktu yang sangat panjang.
Batas antara kerak dan mantel disebut Moho—atau dalam istilah ilmiah disebut Mohorovičić discontinuity. Istilah ini kerap disingkat sebagai “Moho”, dan merupakan titik di bawah permukaan di mana sifat batuan berubah secara signifikan dari sifat yang rapuh dan mudah patah menjadi sifat yang lebih panas dan lentur. Untuk waktu yang lama, banyak ilmuwan menganggap mantel di bawah Moho terlalu fleksibel untuk mengalami patahan yang dapat menghasilkan gempa seperti yang terjadi di kerak bumi. Namun, penelitian baru ini menunjukkan bahwa pandangan itu tidak sepenuhnya benar.
Metode Baru yang Membuka Rahasia Gempa Dalam
Untuk dapat mengetahui apakah gempa berasal dari mantel atau kerak, tim menggunakan teknik yang sangat canggih. Tim harus mempelajari gelombang seismik—gelombang getaran yang bergerak melalui bumi setiap kali terjadi gempa. Gelombang ini mirip seperti riak air jika kita melempar batu ke kolam, hanya saja bergerak di dalam batu dan mineral di dalam planet kita. Dengan membandingkan dua jenis gelombang yang berbeda—satu yang menelusuri mantel dan satu lagi yang lebih banyak berinteraksi dengan kerak—tim dapat menentukan dari mana asal gempa tersebut.
Jenis gelombang yang digunakan salah satunya disebut Sn waves, yang lebih sensitif terhadap bagian atas mantel, sementara jenis lainnya disebut Lg waves, yang memantul di kerak bumi. Dengan melihat rasio antara dua jenis gelombang ini pada catatan dari stasiun seismik, tim dapat menyimpulkan apakah sumber getaran berasal dari dalam mantel atau hanya dari kerak biasa. Ini seperti membedakan berbagai suara di ruangan bising berdasarkan nada dan frekuensinya.
Baca juga: Menjinakkan Megathrust: Teknologi Kabel Optik untuk Deteksi Dini Gempa Bumi di Indonesia
Temuan yang Mengejutkan Para Ilmuwan
Setelah menyaring lebih dari 46.000 catatan gempa yang terekam di seluruh dunia sejak tahun 1990, tim akhirnya berhasil mengidentifikasi 459 gempa yang benar-benar berasal dari dalam mantel di bawah benua. Ini merupakan jumlah yang konservatif—artinya jumlah tersebut masih bisa bertambah lebih banyak lagi seiring dengan berkembangnya jaringan alat pengukur dan metode analisis di masa depan.
Temuan gempa mantel ini tersebar di berbagai lokasi di bumi. Bahkan beberapa daerah yang tidak pernah kita anggap sebagai zona gempa besar ternyata memiliki gempa mantel yang hampir tersembunyi. Beberapa dari area ini termasuk di bawah pegunungan Himalaya di Asia Selatan dan daerah sekitar Selat Bering yang berada di utara lingkaran Arktik. Ini menunjukkan bahwa mantel bumi aktif dan lebih dinamis daripada yang para ilmuwan kira sebelumnya.
Mengapa Gempa Mantel Penting Bagi Kita?
Walaupun gempa mantel ini biasanya tidak cukup kuat untuk dirasakan atau menyebabkan kerusakan di permukaan, ini sangat penting untuk dipelajari karena memberi petunjuk tentang bagaimana gempa terjadi secara keseluruhan. Jika para ilmuwan dapat memahami pola tekanan dan retakan yang terjadi jauh di dalam bumi, kita bisa lebih memahami kapan dan mengapa gempa yang terjadi di tempat yang lebih dangkal bisa memicu getaran besar di permukaan.
Selain itu, gempa mantel juga dapat memberi wawasan baru tentang bagaimana lapisan batuan di bawah permukaan bumi saling berinteraksi, bagaimana energi dari pergerakan lempeng disalurkan, bahkan bagaimana magma naik dan memicu aktivitas vulkanik di beberapa tempat. Semua ini merupakan bagian dari jaringan proses rumit yang terjadi di bawah kaki kita setiap hari.
Tantangan Masa Depan
Meskipun peta global ini merupakan langkah besar, tim terus menghadapi tantangan dalam mengetahui gempa mantel secara tepat di semua bagian dunia. Di beberapa lokasi dengan data seismik yang kurang lengkap atau sensor yang jarang, masih sulit untuk menerapkan metode baru ini. Oleh karena itu, tim berharap dapat memperluas pengamatan mereka dan memasang lebih banyak alat pemantau di berbagai belahan dunia agar koleksi data menjadi lebih lengkap di masa datang.
Kesimpulan
Penelitian baru yang dipimpin oleh ilmuwan di Stanford ini menghasilkan peta gempa pertama di dunia yang menunjukkan gempa yang terjadi jauh di bawah kerak bumi, di dalam mantel benua. Penemuan ini membuka wawasan baru tentang bagaimana gempa bumi bisa terjadi jauh di dalam planet kita dan memberi kemungkinan untuk memahami mekanisme seismik yang lebih dalam. Meski gempa mantel ini tidak berdampak besar pada permukaan, tetapi menjadi bagian penting dalam memahami aktivitas bumi secara holistik dan berpotensi membantu kita memperkirakan risiko gempa di masa depan. Penelitian ini bukan sekadar peta baru, tetapi juga cerminan dari cara manusia terus menguak misteri planet tempat kita tinggal.
Referensi:
[1] https://sustainability.stanford.edu/news/study-reveals-extent-rare-earthquakes-deep-layer-below-earths-crust, diakses pada 22 Februari 2026.
[2] https://sustainability.stanford.edu/news/study-reveals-extent-rare-earthquakes-deep-layer-below-earths-crust
