Investigasi baru menunjukkan bahwa inti bagian dalam tidak seragam, melainkan berlapis-lapis menjadi beberapa lapisan dengan komposisi kimia berbeda, dengan wilayah terdalam hanya memiliki sedikit silikon dan karbon.
Inti bumi, sebuah bola kaya zat besi yang terkubur lebih dari 5.000 kilometer di bawah permukaan, mungkin jauh lebih kompleks dari yang diperkirakan sebelumnya.
Yang baru belajar diterbitkan di Nature Communications menunjukkan bahwa inti padat planet ini adalah terdiri dari lapisan kimiadengan berbagai konsentrasi unsur ringan seperti silikon dan karbon, yang membentuk cara gelombang seismik merambat melaluinya.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah menggunakan gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi untuk menyelidiki bagian dalam bumi yang tidak dapat diakses. Ketika gelombang-gelombang ini melintasi inti dalam, mereka berperilaku dengan cara yang aneh: kecepatannya bervariasi sesuai dengan arah rambatnya, sebuah fenomena yang dikenal sebagai anisotropi seismik. Meskipun beberapa teori telah berusaha menjelaskan efek ini, belum ada satu model pun yang mampu menjelaskan sepenuhnya pola yang diamati.
Para peneliti di Universitas Münster di Jerman berusaha mengungkap teka-teki ini dengan meneliti bagaimana besi, yang merupakan komponen dominan pada inti bumi, dapat berubah menjadi besi. berperilaku ketika dicampur dengan silikon dan karbon dalam kondisi ekstrim. Dipercayai bahwa unsur-unsur ini ada di dalam inti dan mungkin memainkan peran mendasar dalam membentuk strukturnya.
Untuk mensimulasikan kondisi inti bagian dalam, tim memberikan sampel kecil paduan besi-silikon-karbon pada tekanan dan suhu kuat yang mencapai 820 derajat Celcius. Dengan menggunakan difraksi sinar-X, mereka menganalisis bagaimana kristal dalam paduan ini sejajar ketika mengalami deformasi, suatu sifat yang dikenal sebagai orientasi jaringan pilihan (PUT). Seperti yang dijelaskan oleh Peringatan Sainskesejajaran ini memengaruhi cara gelombang suara, termasuk gelombang seismik, merambat melalui material padat.
Penelitian sebelumnya telah meneliti besi murni, namun data mengenai besi yang dicampur dengan silikon dan karbon masih terbatas. Eksperimen baru mengungkapkan bahwa penambahan unsur lebih ringan secara signifikan mengubah struktur kristal dari besi. Dibandingkan dengan besi murni, paduan tersebut menunjukkan susunan kisi berbeda yang dapat mentransmisikan gelombang seismik dengan kecepatan berbeda-beda, serupa dengan anomali yang terdeteksi di wilayah luar inti bumi.
Temuan ini mendukung gagasan bahwa inti bumi tidak seragam, melainkan bertingkat-tingkat lapisan dengan komposisi kimia yang berbeda. Menurut para peneliti, wilayah tengah terdalam dari inti dalam mungkin mengandung silikon dan karbon yang relatif sedikit, sehingga menghasilkan anisotropi seismik yang kuat. Beralih ke luar, meningkatkan konsentrasi unsur-unsur ringan ini dapat mengurangi anisotropi, menciptakan struktur berlapis seperti bawang.
Stratifikasi ini mungkin telah terbentuk saat inti mengkristal secara bertahap seiring berjalannya waktu secara geologis, dengan silikon dan karbon menjadi tidak merata selama pemadatan. Stratifikasi kimia tersebut memberikan penjelasan yang meyakinkan mengenai pola seismik yang bergantung pada kedalaman yang diamati oleh ahli geofisika.
