Studi Mengungkap Pergeseran Inti Bumi Terjadi Tiap 8,5 Tahun, Didorong oleh Ketidakselarasan Antara Inti dan Mantel

Bumi adalah tempat tinggal bagi jutaan makhluk hidup, termasuk manusia. Sumber daya mineral Bumi dan prouk-produk biosfer lainnya bersumbangsih terhadap penyediaan sumber daya untuk mendukung populasi manusia global. Wilayah Bumi yang dihuni manusia dikelompokkan menjadi 200 negara berdaulat, yang saling berinteraksi satu sama lain melalui diplomasi, pelancongan, perdagangan, dan aksi militer.

Bumi tergolong planet yang umumnya terdiri dari bebatuan, bukannya raksasa gas seperti Jupiter. Bumi adalah planet terbesar dari empat planet lainnya menurut ukuran dan massa. Dari keempat planet tersebut, Bumi merupakan planet dengan kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan tertinggi, medan magnet terkuat, dan rotasi tercepat, dan diperkirakan juga merupakan satu-satunya planet dengan tektonik lempeng yang aktif.

Interior Bumi, seperti halnya planet lainnya, dibagi menjadi sejumlah lapisan menurut kandungan fisika atau kimianya (reologi). Namun, tidak seperti planet lainnya, Bumi memiliki inti luar dan inti dalam yang berbeda. Lapisan luar Bumi secara kimiawi berupa kerak padat silikat yang diselimuti oleh mantel viskos padat. Kerak Bumi dipisahkan dari mantel oleh diskontinuitas Mohorovičić, dengan ketebalan kerak yang bervariasi; ketebalan rata-ratanya adalah 6 km di bawah lautan dan 30-50 km di bawah daratan. Kerak Bumi, serta bagian kaku dan dingin di puncak mantel atas, secara kolektif dikenal dengan litosfer, dan pada lapisan inilah tektonika lempeng terjadi.

Di bawah litosfer terdapat astenosfer, lapisan dengan tingkat viskositas yang relatif rendah dan menjadi tempat melekat bagi litosfer. Perubahan penting struktur kristal di dalam mantel terjadi pada kedalaman 410 dan 660 km di bawah permukaan Bumi, yang juga mencakup zona transisi yang memisahkan mantel atas dengan mantel bawah. Di bawah mantel, terdapat fluida inti luar dengan viskositas yang sangat rendah di atas inti dalam. Inti dalam Bumi mengalami perputaran dengan kecepatan sudut yang sedikit lebih tinggi jika dibandingkan dengan bagian planet lainnya, sekitar 0,1-0,5° per tahun.

Para ilmuwan di China baru-baru ini membuat penemuan baru tentang jantung planet kita. Setiap 8,5 tahun, inti Bumi bergeser pada sumbu rotasinya. Pergeseran ini kemungkinan besar disebabkan oleh ketidakselarasan kecil antara inti dalam dan mantel Bumi hingga lapisan di bawah kerak Bumi, demikian menurut studi baru para peneliti.

Mulai sekitar 2.896 km di bawah permukaan, inti Bumi terbagi menjadi batas luar cair yang berputar-putar dan lapisan dalam yang sebagian besar padat. Wilayah ini ikut bertanggung jawab atas sejumlah dinamika geofisika planet kita, mulai dari lamanya setiap hari hingga medan magnet Bumi yang membantu melindungi umat manusia dari sinar berbahaya yang dipancarkan Matahari.

Kemiringan inti dalam yang baru ditemukan ini pada akhirnya dapat menyebabkan perubahan bentuk dan gerakan inti cair yang mengarah pada potensi pergeseran medan magnet Bumi, menurut penelitian yang diterbitkan pada 8 Desember 2023 di jurnal Nature Communications. Untuk lebih memahami cara kerja inti Bumi, para peneliti geofisika yang dipimpin oleh Hao Ding dari Universitas Wuhan, pada tahun 2019 menganalisis pergerakan sumbu rotasi Bumi relatif terhadap keraknya, yang dikenal sebagai rotasi kutub.

Mereka mendeteksi sedikit penyimpangan dalam gerakan kutub yang terjadi kira-kira setiap 8,5 tahun, yang menunjukkan potensi adanya goyangan inti dalam, mirip dengan goyangan gasing yang berputar. Dalam studi terbaru mereka, Ding dan rekan penulisnya lebih jauh mengkonfirmasi siklus ini dengan mengukur pergeseran kecil panjang hari di seluruh dunia yang dikendalikan oleh pergerakan periodik sumbu rotasi Bumi dan membandingkannya dengan variasi gerakan kutub yang mereka lakukan sebelumnya.

“Data mereka menunjukkan bahwa goyangan ini kemungkinan besar disebabkan kemiringan 0,17 derajat antara inti dalam Bumi dan mantel, yang bertentangan dengan teori rotasi Bumi tradisional yang mengasumsikan bahwa sumbu rotasi inti dalam Bumi dan sumbu rotasi Bumi mantelnya bertepatan,” kata Ding seperti dikutip dari Live Science, Selasa (9/1/2024).

Kemiringan ini mungkin menunjukkan bahwa belahan Bumi barat laut dari inti dalam mungkin sedikit lebih padat dibandingkan lapisan lainnya, dan terdapat juga perbedaan kepadatan antara inti dalam dan luar Bumi. “Studi baru ini membantu membedakan komposisi antara logam di inti padat bagian dalam dan bagian luar yang cair serta memperkirakan arah dan kecepatan goyangan inti bagian dalam,” kata John Vidale, profesor ilmu Bumi di University of Southern California.

“Tidak ada apa pun di sini yang dapat menyelamatkan umat manusia. Namun upaya ini menambah landasan dasar untuk memahami planet kita,” sambungnya.

Tim peneliti mengesampingkan pengaruh atmosfer, samudera, dan hidrologi yang mungkin menyebabkan penyimpangan gerakan kutub selain goyangan inti dalam. Namun, sulit untuk memastikan bahwa sumber-sumber ini tidak berperan karena diperlukan banyak ahli untuk menyusun analisis yang dilakukan dalam penelitian ini,” menurut Vidale. Ke depan, penemuan ini dapat membantu para peneliti memahami dinamika inti Bumi dan proses yang berdampak pada umat manusia, mulai dari gempa Bumi hingga perubahan medan magnet.

REFERENSI:

Various (2000). David R. Lide, ed. Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-81st). CRC. ISBN 0-8493-0481-4. “Selected Astronomical Constants, 2011“. The Astronomical Almanac. Diakses tanggal 23 Hanuari 2024

World Geodetic System (WGS-84). Available online Diarsipkan 2020-03-11 di Wayback Machine. from National Geospatial-Intelligence Agency. Diakses tanggal 23 Januari 2024

Cazenave, Anny (1995). “Geoid, Topography and Distribution of Landforms“. Dalam Ahrens, Thomas J. Global earth physics a handbook of physical constants (PDF). Washington, DC: American Geophysical Union. ISBN 0-87590-851-9. Diakses tanggal 23 Januari 2024