Ada Pergerakan di Mantel Bumi, Ilmuwan Ungkap Deformasi Misterius di Kedalaman 2.900 Km

Jauh di bawah kaki kita, mantel Bumi terus bergerak dalam proses sirkulasi batuan yang lambat namun konstan. Arus besar yang didorong oleh panas interior planet ini tidak hanya menggerakkan lempeng tektonik di permukaan, tetapi juga meregangkan, memutar, dan mengubah bentuk mantel itu sendiri.

Selama ini, aktivitas di kedalaman ekstrem tersebut sangat sulit diobservasi, namun sebuah studi seismik terbaru berhasil mengungkap pola deformasi skala besar yang terjadi tepat di batas antara inti dan mantel Bumi, sekitar 2.900 kilometer di bawah permukaan.

Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal The Seismic Record ini menunjukkan bahwa deformasi di lapisan terdalam mantel ternyata terkonsentrasi di wilayah tempat menumpuknya lempeng tektonik purba. Lempeng-lempeng ini dulunya adalah bagian dari permukaan Bumi yang tenggelam melalui proses subduksi selama jutaan tahun, hingga akhirnya "beristirahat" di kedalaman yang sangat jauh tersebut.

Baca juga : Blob Misterius di Mantel Bumi Ungkap Jejak Asal Usul Kehidupan

Memetakan Interior Bumi dengan Jutaan Data Seismik

Untuk menyelidiki lapisan tersembunyi ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Jonathan Wolf dari University of California, Berkeley, menganalisis lebih dari 16 juta seismogram yang dikumpulkan dari 24 pusat data di seluruh dunia. Dataset ini tercatat sebagai yang terbesar yang pernah digunakan untuk memeriksa kondisi mantel terbawah.

Fokus penelitian terletak pada gelombang geser (shear waves) yang dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang ini merambat melalui mantel, masuk ke inti, dan memantul kembali. 

Perilaku gelombang ini berubah tergantung pada struktur material yang dilewatinya, sebuah fenomena yang disebut anisotropi seismik. Inilah yang memungkinkan para ilmuwan mengidentifikasi titik-titik di mana batuan mantel mengalami deformasi atau perubahan bentuk.

Baca juga : Satelit GRACE Ungkap Fenomena Misterius: Medan Magnet dan Gravitasi Mendadak Berubah

Jonathan Wolf menjelaskan bahwa deformasi di mantel atas didominasi oleh tarikan lempeng yang bergerak di atasnya. Hal itu sangat mendekati apa yang diketahui dari anisotropi seismik tentang deformasi mantel atas. 

“Namun, kita tidak memiliki pemahaman skala besar seperti ini untuk aliran di mantel terbawah. Dan itulah yang sebenarnya ingin kita capai."

Lempeng Purba sebagai Penggerak Deformasi

Hasil pemetaan menunjukkan adanya anisotropi di sekitar dua pertiga wilayah yang dipelajari, mencakup hampir 75% wilayah mantel tepat di atas inti Bumi. 

Pola yang paling mencolok adalah konsentrasi deformasi di area akumulasi lempeng tektonik purba. Di sana, tekanan dan suhu ekstrem mengubah struktur internal mineral, menciptakan "tekstur" baru yang menjelaskan mengapa terjadi deformasi masif di dekat inti planet.

"Ini tidak terlalu mengejutkan dalam satu sisi, karena hal itu memang diprediksi oleh simulasi geodinamika. Namun pada skala yang kita lihat sekarang, hal tersebut belum benar-benar dibuktikan menggunakan metode-metode yang kami gunakan," tambah Wolf.

Meskipun ada kemungkinan lempeng-lempeng tersebut masih membawa sisa struktur lama dari permukaan, studi ini menyimpulkan bahwa deformasi aktif yang terjadi saat ini di batas inti-mantel adalah penjelasan yang paling masuk akal bagi sebagian besar kasus.

Masa Depan Geologi

Kumpulan data masif yang digunakan dalam studi ini dianggap sebagai "harta karun" bagi penemuan masa depan tentang interior dalam Bumi. Para peneliti menekankan bahwa area yang tidak menunjukkan sinyal anisotropi yang jelas bukan berarti tidak mengalami deformasi, melainkan kemungkinan sinyalnya terlalu lemah untuk ditangkap oleh alat observasi saat ini.

"Suatu hari nanti kita akan memiliki cukup informasi untuk benar-benar berbicara lebih banyak tentang arah aliran global di mantel terbawah, mengetahui anisotropi seismik di berbagai skala lateral di mantel, dan meneranginya dari berbagai arah," ujar Wolf.

Sumber: msn, SciTechDaily