Selama beberapa dekade, para ahli geosains dibuat bingung oleh dua formasi besar dan tidak biasa yang tersembunyi jauh di dalam mantel bumi. Struktur-struktur ini—yang dikenal sebagai provinsi besar dengan kecepatan geser rendah (LLSVPs) dan zona kecepatan sangat rendah (ultra-low-velocity zone/ULVZs)—tidak dapat dijelaskan dengan mudah. Penelitian baru dari Universitas Rutgers menunjukkan bahwa ini bukanlah anomali acak, melainkan peninggalan sejarah awal Bumi yang penuh gejolak, yang memberikan petunjuk penting mengapa planet kita bisa dihuni.
Struktur Enigmatis
LLSVP adalah massa batuan padat dan panas seukuran benua yang terletak di batas inti-mantel, kira-kira 1.800 mil (2.900 km) di bawah permukaan. Yang satu berada di bawah Afrika, sementara yang lain berada di bawah Samudera Pasifik. Sebaliknya, ULVZ merupakan bercak cair tipis yang menempel pada inti, menyerupai genangan lava. Keduanya secara dramatis memperlambat gelombang seismik, menunjukkan komposisi yang tidak normal.
Mengapa hal ini penting: Memahami struktur ini bukan hanya tentang geologi bumi dalam. Ini tentang mengungkap kondisi yang memungkinkan Bumi menghasilkan air cair, atmosfer yang dapat bernapas, dan pada akhirnya, kehidupan. Venus dan Mars, meskipun merupakan planet tetangga Bumi, ternyata sangat berbeda; penelitian ini menunjukkan bahwa interaksi inti-mantel mungkin menjadi kunci perbedaan tersebut.
Sejarah Pencampuran
Teori-teori awal meramalkan bahwa ketika bumi mendingin dari keadaan cair awalnya, mantel akan terpisah menjadi lapisan-lapisan kimia yang berbeda. Namun studi seismik tidak menunjukkan stratifikasi yang jelas. Sebaliknya, LLSVP dan ULVZ membentuk tumpukan tidak beraturan di dasar planet. Kontradiksi ini membuat para peneliti mengeksplorasi kemungkinan tercampurnya inti dan mantel.
Model baru ini mengusulkan bahwa selama miliaran tahun, unsur-unsur seperti silikon dan magnesium bocor dari inti bumi ke dalam mantel. Infus ini mencegah pembentukan lapisan kimia yang kaku, menciptakan komposisi LLSVP dan ULVZ yang aneh sebagai sisa-sisa “samudera magma basal” yang dipadatkan dan terkontaminasi oleh bahan inti.
“Jika Anda menambahkan komponen inti, ini bisa menjelaskan apa yang kita lihat saat ini,” jelas Dr. Yoshinori Miyazaki, penulis utama studi yang diterbitkan di Nature Geoscience.
Implikasinya terhadap Evolusi Bumi
Penemuan ini mempunyai implikasi yang luas. Interaksi inti-mantel mungkin mempengaruhi laju pendinginan bumi, frekuensi aktivitas gunung berapi, dan bahkan evolusi atmosfernya. Struktur tersebut bahkan mungkin menjadi sumber hotspot vulkanik seperti yang ada di Hawaii dan Islandia, sehingga menghubungkan proses di dalam bumi dengan fenomena permukaan.
Gambaran yang lebih besar: Studi ini menunjukkan bagaimana menggabungkan data seismik, fisika mineral, dan pemodelan geodinamik dapat memecahkan misteri yang sudah lama ada. Dengan mengintegrasikan bidang-bidang ini, para ilmuwan membangun gambaran yang lebih jelas tentang proses pembentukan bumi.
“Gagasan bahwa mantel dalam masih menyimpan memori kimia dari interaksi awal inti-mantel membuka cara baru untuk memahami evolusi unik Bumi,” kata Dr. Jie Deng, salah satu penulis dari Universitas Princeton.
Pada akhirnya, penelitian ini memberikan kepastian lebih lanjut tentang mengapa Bumi berevolusi menjadi planet unik dan layak huni seperti sekarang ini. Lapisan dalam mantel bukan hanya sekedar keingintahuan geologis; ini adalah gudang sejarah paling awal di planet ini, menunggu untuk diuraikan.
