Misteri Bumi: Memprediksi Seberapa Cepat Lautan Magma Purba Membeku?

Nationalgeographic.co.id—Pada awal pembentukan Bumi, lautan magma menutupi permukaan planet dan membentang ribuan kilometer jauhnya ke dalam intinya. Tingkat di mana "lautan magma" mendingin memengaruhi pembentukan lapisan yang berbeda di dalam Bumi dan susunan kimiawi dari lapisan-lapisan itu.

Penelitian sebelumnya memperkirakan bahwa butuh ratusan juta tahun untuk lautan magma itu mengeras, tetapi penelitian baru dari Florida State University mempersempit ketidakpastian besar ini menjadi kurang dari beberapa juta tahun.

Hasil penelitian tersebut telah diterbitkan di jurnal Nature Communications dengan judul “Insights into magma ocean dynamics from the transport properties of basaltic melt.”

"Lautan magma ini telah menjadi bagian penting dari sejarah Bumi, dan penelitian ini membantu kami menjawab beberapa pertanyaan mendasar tentang planet ini," kata Mainak Mookherjee, seorang profesor geologi di Departemen Ilmu Bumi, Lautan dan Atmosfer.

Saat magma mendingin, ia membentuk kristal. Di mana kristal itu berakhir tergantung pada seberapa kental magma dan kerapatan relatif kristal.

Kristal yang lebih padat cenderung tenggelam dan dengan demikian mengubah komposisi magma yang tersisa. Tingkat pembekuan magma bergantung pada seberapa kental magma tersebut.

Magma yang kurang kental akan menyebabkan pendinginan lebih cepat, sedangkan lautan magma dengan konsistensi yang lebih tebal akan membutuhkan waktu lebih lama untuk mendingin.

Suraj K. Bajgain / Lake Superior State University

Ilustrasi Bumi seperti yang ada selama bagian dari pembentukannya miliaran tahun yang lalu, ketika lautan magma menutupi permukaan planet dan membentang ribuan kilometer jauhnya ke dalam inti. Sel tipikal dari simulasi yang dilakukan oleh peneliti FSU dengan posisi relatif atom ditunjukkan di sebelah kiri.

Seperti penelitian ini, penelitian sebelumnya telah menggunakan prinsip dasar fisika dan kimia untuk mensimulasikan tekanan dan suhu tinggi di bagian dalam bumi. Ilmuwan juga menggunakan eksperimen untuk mensimulasikan kondisi ekstrim tersebut. Tetapi percobaan ini terbatas pada tekanan yang lebih rendah, yang ada di kedalaman yang lebih dangkal di dalam Bumi.

Mereka tidak sepenuhnya menangkap skenario yang ada dalam sejarah awal planet ini. Di mana lautan magma meluas ke kedalaman yang tekanannya mungkin tiga kali lebih tinggi daripada yang dapat direproduksi oleh eksperimen.

Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, Mookherjee dan kolaborator menjalankan simulasi mereka hingga enam bulan di fasilitas komputasi berkinerja tinggi di FSU serta di fasilitas komputasi National Science Foundation. Ini menghilangkan banyak ketidakpastian statistik dalam pekerjaan sebelumnya.

"Bumi adalah planet besar, jadi di kedalaman, tekanannya cenderung sangat tinggi," kata Suraj Bajgain, mantan peneliti pascadoktoral di FSU yang kini menjadi asisten profesor tamu di Lake Superior State University. "Bahkan jika kita mengetahui kekentalan magma di permukaan, itu tidak memberi tahu kita kekentalan ratusan kilometer di bawahnya. Menemukannya sangat menantang."

PROMOTED CONTENT

REKOMENDASI HARI INI

Kesong Puti, Keju Putih Filipina yang Mirip Keju Dali Ni Horbo Suku Batak