Bahan penyusun lapisan kulit bumi yang lebih dalam ternyata memiliki sifat elektronis ganjil yang membuat suara menyebar lebih lambat. Hal itu mengindikasikan materi di lapisan tersebut jauh lebih lunak daripada yang diperkirakan. Hasil studi sejumlah peneliti Amerika Serikat ini bisa jadi membuat para ilmuwan harus menggambar ulang model perut bumi untuk memasukkan bagian lunak tersebut.
Hasil studi terbaru itu membuat para ilmuwan mempertanyakan teknik tradisional yang digunakan untuk memahami wilayah terdalam planet ini. Sampai saat ini belum ada peneliti yang bisa mengambil contoh bagian terdalam Bumi. Mereka menggunakan kecepatan gelombang seismik ketika menembus Bumi sebagai cara untuk menentukan komposisi dan densitas material.
Kulit Bumi yang dimaksud ini dalamnya 660-2.900 kilometer dan berada di atas inti terluar. Tekanan di kedalaman ratusan kilometer itu berkisar 230 ribu kali tekanan atmosfer di permukaan laut (23 GPa), sampai 1,35 juta kali tekanan permukaan laut (135 GPa). Panasnya tak kalah ekstrem, 1.538 sampai 3.704 derajat Celsius.
Tekanan dan temperatur yang begitu tinggi membuat material tersebut berubah menjadi bentuk yang tidak ditemui dalam batuan di permukaan bumi. Bentuk ini harus dipelajari secara hati-hati dalam kondisi terkendali di laboratorium.
Salah satu ilmuwan, Alexander Goncharov dari Laboratorium Geofisika di Carnegie Institution, Amerika Serikat, menyatakan besi amat berlimpah di Bumi. Unsur itu komponen utama mineral ferropericlase dan silicate perovskite dalam lapisan kulit terdalam.
Dalam riset sebelumnya, para peneliti menemukan bahwa elektron besi terluar ferropericlase terpaksa berpasangan di bawah tekanan dahsyat dan menciptakan zona transisi putaran dalam kulit bagian terdalam. "Apa yang terjadi ketika elektron tak berpasangan, yang disebut status putaran tinggi, dipaksa berpasangan atau transisi ke status putaran rendah," kata Goncharov. "Konduktivitas, densitas, dan kandungan kimianya berubah ketika (transisi) itu terjadi."
Hal terpenting untuk seismologi, kata Goncharov, adalah masalah akustik, penyebaran suara. "Kami tahu elastisitas ferropericlase dipengaruhi oleh tekanan yang memicu transisi putaran tinggi ke putaran rendah," kata Goncharov. "Kami melakukannya dengan mengukur kecepatan gelombang akustik yang menyebar ke berbagai arah dalam sebuah kristal tunggal material."
Mereka menemukan bahwa dalam kisaran tekanan yang lebih luas, dari 395 ribu sampai 590 ribu atmosfer, material itu menjadi lebih lunak, gelombang lebih lambat daripada dalam riset sebelumnya. Temperatur tinggi yang mempengaruhi distribusi akan menjadi lebih luas, yang pada kisaran kedalaman yang luas akan menghasilkan anomali halus yang mungkin meluas ke hampir seluruh bagian kulit Bumi terdalam. SCIENCEDAILY