Inti Bumi Kekurangan Oksigen

Posted by SBA's blog ;;) in

0 komentar

Komposisi inti Bumi masih menjadi misteri. Para ilmuan tahu kalau inti luar cair terdiri umumnya dari besi, namun diyakini kalau sejumlah kecil unsur lain hadir. Oksigen adalah unsure paling melimpah di planet ini, jadi cukup beralasan kalau kita mengira oksigen juga merupakan unsur ringan dominan di inti.

---

Walau begitu, penelitian terbaru dari sebuah tim mencakup  Yingwei Fei dari Carnegie menunjukkan kalau oksigen jumlahnya tidak banyak di inti luar. Penemuan ini berimplikasi besar pada pemahaman kita mengenai periode saat Bumi terbentuk lewat pengumpulan debu dan gumpalan materi. Penelitian mereka diterbitkan tanggal 24 November 2011 di jurnal Nature.

Menurut model sekarang, selain sejumlah besar besi, inti luar cair Bumi mengandung sejumlah kecil unsur ringan, mungkin belerang, oksigen, silikon, karbon, atau hidrogen. Dalam penelitian ini, Fei, dari Laboratorium Geofisika Carnegie, bekerja dengan rekan-rekannya dari China, mencakup Haijun Huang dari Universitas Teknologi Wuhan China, sekarang ilmuan tamu di Carnegie. Tim ini memberikan data eksperimental baru yang mempersempit identitas keberadaan unsur ringan di inti luar Bumi.

 Dengan bertambahnya kedalaman Bumi, tekanan dan panas juga meningkat. Sebagai hasilnya, bahan-bahan berperilaku berbeda dibandingkan saat mereka di permukaan. Pada pusat Bumi, ada inti luar cair dan inti dalam padat. Unsur ringan diduga berperan penting dalam mengendalikan pergolakan inti luar cair, yang membangkitkan medan magnet Bumi.

 Para ilmuan tahu variasi kepadatan dan kecepatan suara merupakan fungsi kedalaman di inti dari pengamatan gempa, namun hingga kini sulit mengukur sifat-sifat ini dalam alloy besi yang diajukan pada tekanan dan suhu inti di laboratorium.

 “Kita tidak dapat mengambil sampel dari inti secara langsung, jadi kita harus belajar mengenainya lewat eksperimen laboratorium yang digabungkan dengan model dan data gempa,” kata Fei.

Tumbukan kecepatan tinggi dapat menghasilkan gelombang kejut yang meningkatkan suhu dan tekanan bahan serentak, membuat bahan mencair pada tekanan yang bersesuaian dengan inti luar. Tim ini melakukan eksperimen gelombang kejut pada bahan inti, campuran besi, belerang, dan oksigen. Mereka mengejutkan bahan-bahan ini ke keadaan cair dan mengukur kepadatan dan kecepatan suara yang melewatinya dalam kondisi sama dengan inti luar cair.

Dengan membandingkan data mereka dengan pengamatan, mereka menyimpulkan kalau oksigen tidak dapat menjadi komponen unsur ringan utama dalam inti luar Bumi, karena eksperimen pada bahan kaya oksigen tidak sesuai dengan pengamatan geofisika. Hal ini mendukung model terbaru diferensiasi inti pada Bumi purba dalam lingkungan reduktif (kurang oksidasi), membawa pada inti yang miskin oksigen.

“Penelitian ini mengungkapkan cara yang kuat untuk memecahkan identitas unsur ringan di inti. Penelitian lebih lanjut harus berfokus pada keberadaan potensial unsur-unsur seperti silikon di inti luar,” kata Fei.

 Sebagian penelitian ini didanai oleh beasiswa dari Yayasan Sains Alam Nasional China, Dana Penelitian Dasar Universitas Pusat, dan Penelitian Dasar Nasional China, serta Yayasan Sains Nasional AS dan Lembaga Sains Carnegie.