Temuan Baru Ungkap Usia Pulau Benua di Mantel Bumi yang Bisa Lebih dari Satu Miliar Tahun

PULAU sebesar benua yang terletak jauh di dalam mantel Bumi mungkin lebih dari satu miliar tahun, menurut sebuah penelitian baru.

Dikenal sebagai provinsi dengan kecepatan seismik rendah besar (LLSVP), gumpalan-gumpalan ini lebih panas dan lebih tua dibandingkan dengan area sekitarnya di mantel. Temuan yang diterbitkan pada 22 Januari di jurnal Nature ini memberikan wawasan tentang bagian dalam Bumi yang dalam dan dapat membantu menjelaskan bagaimana mantel bergerak seiring waktu.

Para ilmuwan mengetahui tentang LLSVP ini selama beberapa dekade. Dua gumpalan raksasa, satu di bawah Samudra Pasifik dan satu lagi di bawah Afrika, terletak di batas antara mantel Bumi dan inti luar, sekitar 1.900 mil (3.000 kilometer) di bawah permukaan.

Baca juga : Penemuan "Dunia yang Hilang", Peneliti Ungkap Adanya Struktur Misterius di Mantel Bumi

"Orang-orang telah bertanya-tanya selama ini apa itu," kata Arwen Deuss, salah satu penulis studi dan seorang seismolog di Universitas Utrecht, Belanda, kepada Live Science. "Satu-satunya hal yang kita ketahui tentang ini adalah ketika gelombang seismik melewati tempat-tempat ini, gelombang itu melambat."

Untuk memahami lebih baik sifat dari LLSVP, Deuss dan rekan-rekannya memeriksa data seismik dari lebih dari 100 gempa bumi yang cukup kuat untuk menggema ke seluruh planet, termasuk LLSVP dan mantel sekitarnya.

Dari data ini, para peneliti menghitung kecepatan gelombang seismik dan seberapa cepat mereka kehilangan energi saat melintasi bagian-bagian berbeda dari mantel. Sesuai dengan pekerjaan sebelumnya, tim menemukan bahwa gelombang seismik bergerak lebih lambat melalui LLSVP dibandingkan dengan bagian lain dari mantel, yang menunjukkan bahwa gumpalan tersebut lebih panas daripada sekitarnya. Namun, gelombang tersebut kehilangan energi jauh lebih sedikit daripada yang diharapkan ketika melintasi LLSVP. Fitur lain, seperti perubahan komposisi, harus bertanggung jawab atas hasil yang tidak terduga ini, kata tim tersebut.

Model komputer menunjukkan bahwa ukuran mineral kristalin di dalam LLSVP mungkin berperan. Setiap kali gelombang melintasi batas antara dua kristal, yang dikenal sebagai batas butir, gelombang tersebut kehilangan energi. Jika kristal lebih kecil, ada lebih banyak batas butir dalam volume tertentu.

Deuss membandingkan gelombang seismik dengan berlari. "Jika Anda berlari di pasir bukit pasir, ketika Anda memiliki banyak butir kecil, maka Anda akan sangat lelah karena Anda seperti tenggelam ke dalam pasir," katanya. Hal yang sama terjadi pada gelombang seismik saat melewati wilayah mantel di sekitar LLSVP. Bagian mantel tersebut terbuat dari pelat tektonik lama yang pecah menjadi potongan kecil saat mereka tenggelam cukup dalam ke dalam planet ini.

LLSVP, sebaliknya, mengandung kristal yang lebih besar dibandingkan dengan sekitarnya. Karena gelombang tidak bertemu batas butir sesering saat melewati LLSVP, gelombang tersebut tidak kehilangan sebanyak energi seperti yang terjadi pada batuan di sekitarnya. Kristal di mantel memerlukan waktu lama untuk tumbuh, kata Deuss, jadi kristal yang lebih besar di LLSVP kemungkinan telah tidak terganggu selama waktu yang cukup lama.

"Mereka pasti sudah ada di sana setidaknya satu miliar tahun," kata Deuss. "Dan kemudian semuanya tiba-tiba menjadi jelas, karena banyak orang telah menduga bahwa mereka mungkin memang tua, tetapi tidak ada yang memiliki cara untuk membuktikannya."

Bagian mantel yang lebih tua ini dapat memberikan wawasan tentang bagaimana mantel bergerak dan bercampur seiring waktu. LLSVP yang stabil mungkin membantu menjelaskan mengapa batuan vulkanik di berbagai bagian dunia memiliki komposisi yang berbeda atau bagaimana lempeng tektonik terorganisir di permukaan, kata Deuss. Namun, untuk mengetahui dengan pasti bagaimana dampak ini muncul dalam catatan geologi akan memerlukan penelitian lapangan lebih lanjut.

Dengan temuan baru ini, "sekarang orang-orang dapat melakukan banyak penelitian lain untuk mencari tahu, apa asal usul tempat-tempat ini? Mengapa mereka telah duduk di sana? Dan itu mungkin akan mengarah pada banyak pertanyaan luar biasa lainnya dalam ilmu pengetahuan yang masih membutuhkan jawaban," kata Deuss. (Space/Z-3)