Kebanyakan dari kita mungkin gak terlalu mikirin tanah di bawah kaki kita. Padahal, di lapisan-lapisan kompleksnya, kayak halaman-halaman buku, tersimpan sejarah Bumi. Sejarah kita.

Penelitian nunjukin ada bab-bab sejarah yang kurang dikenal, jauh di masa lalu Bumi. Ternyata, inti dalam Bumi kayaknya punya inti lain yang lebih dalam lagi di dalamnya.

“Secara tradisional kita diajari Bumi punya empat lapisan utama: kerak, mantel, inti luar, dan inti dalam,” jelas Joanne Stephenson, geofisikawan dari Australian National University, pada tahun 2021.

Pengetahuan kita tentang apa yang ada di bawah kerak Bumi sebagian besar didapat dari apa yang dikeluarkan gunung berapi dan apa yang dibisikkan gelombang seismik.

Dari pengamatan gak langsung ini, para ilmuwan ngitung kalo inti dalam yang panas banget, dengan suhu di atas 5.000 derajat Celsius (9.000 Fahrenheit), cuma nyumbang 1 persen dari total volume Bumi.

Tapi beberapa tahun lalu, Stephenson dan rekan-rekannya nemuin bukti kalo inti dalam Bumi sebenernya punya dua lapisan yang berbeda.

“Ini sangat menarik – dan mungkin artinya kita harus nulis ulang buku pelajaran!” jelas Stephenson waktu itu.

Tim ini make algoritma pencarian buat nyari dan nyocokin ribuan model inti dalam dengan data pengamatan selama puluhan tahun tentang berapa lama gelombang seismik butuh waktu buat nembus Bumi, yang dikumpulin oleh International Seismological Centre.

Perbedaan jalur gelombang seismik melalui lapisan Bumi. (Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021)

Jadi, ada apa di sana? Tim ini ngeliat beberapa model anisotropi inti dalam – gimana perbedaan komposisi materialnya mengubah sifat gelombang seismik – dan nemuin beberapa model lebih mungkin daripada yang lain.

Sementara beberapa model nyaranin material inti dalam nyalurin gelombang seismik lebih cepet sejajar dengan khatulistiwa, yang lain nunjukin campuran materialnya ngijinin gelombang lebih cepet lebih sejajar dengan sumbu rotasi Bumi. Bahkan, ada perdebatan soal derajat perbedaan yang tepat pada sudut-sudut tertentu.

Studi ini gak nunjukin banyak variasi kedalaman di inti dalam, tapi nemuin ada perubahan arah lambat ke sudut 54 derajat, dengan arah gelombang yang lebih cepet sejajar dengan sumbu.

“Kami nemuin bukti yang mungkin nunjukin perubahan struktur besi, yang nunjukin mungkin ada dua peristiwa pendinginan terpisah dalam sejarah Bumi,” kata Stephenson.

“Detail peristiwa besar ini masih agak misteri, tapi kami udah nambahin satu keping puzzle lagi soal pengetahuan kita tentang inti dalam Bumi.”

Temuan ini mungkin ngejelasin kenapa beberapa bukti eksperimental gak konsisten dengan model struktur Bumi kita saat ini.

Keberadaan lapisan terdalam udah dicurigai sebelumnya, dengan petunjuk bahwa kristal besi yang nyusun inti dalam punya susunan struktural yang beda.

“Kami dibatasi oleh distribusi gempa bumi dan penerima global, terutama di antipoda kutub,” tulis tim ini dalam paper mereka, ngejelasin data yang hilang ngurangin kepastian kesimpulan mereka.

Tapi kesimpulan mereka selaras dengan studi lain tentang anisotropi inti dalam terdalam.

Penelitian di masa depan mungkin bisa ngisi beberapa kesenjangan data ini dan ngijinin para ilmuwan buat ngedukung atau ngebantah temuan mereka, dan semoga bisa nerjemahin lebih banyak cerita yang tertulis di lapisan awal sejarah Bumi ini.

Penelitian ini dipublikasikan di Journal of Geophysical Research.

Versi awal artikel ini diterbitkan pada Maret 2021.