Bagian dalam dari lapisan tengah Bumi sedang bergerak.
Penelitian baru menemukan bahwa mantel bawah, yang terletak antara 410 mil dan 621 mil (660 dan 1.000 kilometer) di bawah kerak bumi, lebih dinamis daripada yang diyakini sebelumnya. Lapisan yang dalam ini mengalir dan berubah bentuk menjadi sibuk di zona subduksi, di mana lempengan kerak samudera turun melalui lapisan bumi seperti kapal yang tenggelam.
"Secara tradisional, diperkirakan bahwa aliran batu di mantel bawah Bumi lamban sampai Anda mencapai inti planet, dengan aksi paling dinamis terjadi di mantel atas yang hanya mencapai kedalaman 660 km (410 mil)," pemimpin studi Ana Ferreira, seismolog di University College London dan University of Lisbon, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Kami telah menunjukkan bahwa ini bukan masalahnya di daerah besar jauh di bawah Lingkar Pasifik Selatan dan Amerika Selatan."
Memahami lapisan
Mantel bumi terbuat dari batu panas, padat tetapi mudah ditekuk dan melengkung. Transisi antara mantel atas dan mantel bawah terletak 410 mil (660 km) di bawah permukaan. Kedua lapisan ini berbeda; mantel atas, misalnya, sebagian besar terbuat dari batuan beku peridotit, sedangkan mantel bawah kaya akan mineral bridgmanite dan magnesium-iron oxide ferropericlase. Kedua lapisan juga berbeda dalam hal suhu dan tekanan.
Ferreira dan rekan-rekannya mulai menyelidiki bagian paling atas dari mantel bawah menggunakan model komputer interior Bumi yang dibuat dengan 43 juta pengukuran seismik nyata planet ini. Secara khusus, ahli geofisika menggunakan gema alami gempa bumi di seluruh dunia untuk menggambarkan apa yang ada di dalam planet ini. Dengan melihat bagaimana gelombang mengubah kecepatan dan arah, para peneliti dapat mengumpulkan informasi berbagai komposisi batuan dan mineral di dalam mantel, memberikan petunjuk tentang struktur dan sifat-sifatnya.
Dalam studi tersebut, para peneliti fokus pada apa yang terjadi di zona subduksi, daerah di mana kerak samudera menyelam di bawah kerak benua seperti sabuk konveyor, mendaur ulang batu dan mineral jauh ke dalam mantel. Lembaran ini jatuh ke inti, melintasi batas antara mantel atas dan bawah.
Mantel dinamis
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada zona subduksi, mantel bawah secara mengejutkan dinamis, khususnya di sekitar tepi lempengan kerak kuno yang menembus lapisan-lapisannya. Alasannya, para peneliti menemukan, tampaknya sesuatu yang disebut "dislokasi creep," yang merupakan deformasi kristal dan bahan kristal yang disebabkan oleh pergerakan cacat dalam kristal. Merayap ini disebabkan oleh lempengan kerak berinteraksi dengan batu mantel, memacu mantel untuk berubah bentuk dan (sangat lambat) mengalir.
Para peneliti menemukan bukti untuk creep ini di bawah Pasifik Barat dan Amerika Selatan, sehingga belum jelas seberapa luas itu. Jika kegiatan ini bersifat global, ini dapat menunjukkan bahwa Bumi mendingin lebih cepat dari perkiraan sebelumnya, rekan penulis studi Manuele Faccenda dari University of Padova mengatakan dalam pernyataan itu.
Meskipun aliran mantel mungkin tampak cukup dihapus dari apa yang terjadi di kerak bumi, itu menentukan sedikit tentang lingkungan planet ini, kata Ferreira. Venus, misalnya, memiliki ukuran dan lokasi yang serupa di orbit dengan Bumi, tetapi mantelnya kemungkinan mengalir sangat berbeda.
"Bagaimana mantel mengalir di Bumi dapat mengendalikan mengapa ada kehidupan di planet kita, tetapi tidak di planet lain, seperti Venus," katanya.
Hasilnya muncul hari ini (25 Maret) di jurnal Nature Geoscience.
