Kristal Magnesiowustit kehilangan kemampuan transmisi inframerah ketika tergencet. klik untuk memperbesar
Para peneliti dari Laboratorium Geofisika Lembaga Carnegie telah menemukan bahwa mineral tertentu berhenti melakukan cahaya inframerah ketika mereka dekat inti Bumi. Meskipun mereka mengirimkan cahaya inframerah dengan sangat baik di permukaan, mereka sebenarnya menyerapnya ketika dihancurkan oleh tekanan kuat di dekat inti Bumi. Penemuan ini akan membantu para ilmuwan lebih memahami aliran panas di bagian dalam bumi, serta membantu mengembangkan model baru pembentukan dan evolusi planet.
Mineral berderak oleh tekanan kuat di dekat inti Bumi kehilangan banyak kemampuan mereka untuk melakukan cahaya inframerah, menurut sebuah studi baru dari Laboratorium Geofisika Lembaga Carnegie. Karena cahaya inframerah berkontribusi pada aliran panas, hasilnya menantang beberapa gagasan lama tentang perpindahan panas di mantel bawah, lapisan batuan cair yang mengelilingi inti padat Bumi. Pekerjaan itu bisa membantu studi tentang mantel bulu-kolom besar magma upwelling panas yang diyakini menghasilkan fitur-fitur seperti Kepulauan Hawaii dan Islandia.
Kristal magnesiowustite, mineral umum di dalam Bumi yang dalam, dapat mentransmisikan cahaya inframerah pada tekanan atmosfer normal. Tetapi ketika tergencet hingga lebih dari setengah juta kali tekanan di permukaan laut, kristal-kristal ini malah menyerap cahaya inframerah, yang menghambat aliran panas. Penelitian ini akan muncul dalam jurnal Science edisi 26 Mei 2006.
Anggota staf Carnegie, Alexander Goncharov dan Viktor Struzhkin, dengan sesama postdoctoral Steven Jacobsen, menekan kristal magnesiowustite menggunakan sel landasan berlian - sebuah ruang yang diikat oleh dua berlian superhard yang mampu menghasilkan tekanan luar biasa. Mereka kemudian bersinar terang melalui kristal dan mengukur panjang gelombang cahaya yang berhasil menembusnya. Yang mengejutkan, kristal terkompresi menyerap banyak cahaya dalam rentang inframerah, menunjukkan bahwa magnesiowustite adalah konduktor panas yang buruk pada tekanan tinggi.
"Aliran panas di bagian dalam bumi memainkan peran penting dalam dinamika, struktur, dan evolusi planet ini," kata Goncharov. Ada tiga mekanisme utama di mana panas kemungkinan bersirkulasi di dalam bumi: konduksi, perpindahan panas dari satu material atau area ke material lain; radiasi, aliran energi melalui cahaya inframerah; dan konveksi, pergerakan material panas. "Jumlah relatif dari aliran panas dari ketiga mekanisme ini saat ini sedang dalam perdebatan sengit," tambah Goncharov.
Magnesiowustite adalah mineral paling umum kedua di mantel bawah. Karena tidak mentransmisikan panas dengan baik pada tekanan tinggi, mineral tersebut sebenarnya dapat membentuk tambalan isolasi di sekitar sebagian besar inti Bumi. Jika itu yang terjadi, radiasi mungkin tidak berkontribusi terhadap aliran panas keseluruhan di area ini, dan konduksi dan konveksi mungkin memainkan peran yang lebih besar dalam ventilasi panas dari inti.
"Masih terlalu dini untuk mengatakan dengan tepat bagaimana penemuan ini akan memengaruhi geofisika Bumi-dalam," kata Goncharov. "Tapi begitu banyak dari apa yang kita asumsikan tentang Bumi yang dalam bergantung pada model perpindahan panas kita, dan penelitian ini banyak mempertanyakan hal itu."
Sumber Asli: Lembaga Carnegie
