Ilmuwan Temukan Enam Zona Baru di Lapisan Mantel Bumi

Peneliti menemukan enam zona baru yang belum pernah terdokumentasi di bagian bawah mantel Bumi. Lokasi tersebut berada hampir 3.000 kilometer di bawah permukaan planet.

Penemuan yang dilansir dari Detik iNET ini dinilai krusial. Struktur di kedalaman tersebut menyimpan rekam jejak material Bumi selama ratusan juta tahun.

Penelitian dipimpin oleh Yurui Guan dan dipublikasikan dalam Journal of Geophysical Research: Solid Earth. Tim peneliti menganalisis data gelombang seismik dari hampir 5.000 gempa bumi sepanjang 1990 hingga 2024.

Para ahli memanfaatkan metode deep learning guna mendeteksi sinyal yang sangat lemah dalam rekaman seismik tersebut. Area sasaran berada tepat di batas antara mantel dan inti Bumi atau core-mantle boundary.

Karena pemboran fisik tidak mungkin dilakukan hingga kedalaman tersebut, getaran gempa bumi dimanfaatkan sebagai pemindai alami. Gelombang seismik merambat dan mengalami perubahan arah serta kecepatan saat melewati material bermassa jenis beda.

Studi ini berfokus mendeteksi PKP precursors, yakni sinyal seismik lemah yang mendahului gelombang PKIKP. Pemantulan sinyal terjadi akibat variasi kecil material di sekitar batas mantel dan inti.

Fasa gelombang PKIKP merupakan gelombang kompresional yang menembus hingga inti dalam Bumi. Teknologi deep learning membantu peneliti menemukan 174.929 sinyal PKP precursor berkualitas tinggi.

Jumlah deteksi ini mencapai lebih dari 10 kali lipat dibanding riset-riset terdahulu. Data melimpah tersebut memungkinkan pembuatan peta bagian terdalam mantel dengan tingkat resolusi lebih tinggi.

Hasil pemetaan mengidentifikasi enam wilayah baru yang diberi kode B1 hingga B6. Area tersebut diduga berisi deep-seated scatterers, yakni material dengan sifat fisik berbeda dari lingkungan sekitarnya.

"Kami juga menemukan enam area yang kemungkinan memiliki heterogenitas signifikan yang sebelumnya belum pernah terdokumentasikan, sehingga menjadi target prioritas yang jelas untuk penelitian lebih lanjut mengenai interior Bumi," kata para peneliti.

Komposisi pasti dari keenam zona tersebut masih belum dipastikan oleh para ahli. Salah satu hipotesis mengindikasikan material tersebut merupakan sisa lempeng samudra kuno yang terseret lewat proses subduksi.

Dalam dinamika subduksi, satu lempeng tektonik menunjam ke bawah lempeng lain dan membawa material permukaan ke kedalaman Bumi. Material masuk ini bertahan menjadi variasi struktur mantel.

Struktur yang terdeteksi lewat gelombang gempa ini diduga merekam sejarah aktivitas tektonik masa lalu. Mekanisme konveksi mantel akibat panas interior planet turut berperan mempertahankan bentuk struktur tersebut.

Temuan struktur anyar ini tidak berkaitan langsung dengan potensi gempa bumi atau letusan gunung berapi dalam waktu dekat. Signifikansi penemuan terletak pada pemahaman mengenai mekanisme geologi Bumi.

Material mantel bergerak sangat lambat selama jutaan tahun dan memengaruhi distribusi panas planet. Pemahaman bagian bawah mantel memperjelas model evolusi planet yang dihuni manusia.

"Seiring katalog terus berkembang, cakupan ruang dan waktu beresolusi tinggi ini akan membantu menyempurnakan model struktur skala kecil dari mantel paling bawah dan memberikan batasan yang semakin kaya untuk memperdalam pemahaman tentang kondisi geodinamika interior Bumi," tutur peneliti.

Keenam struktur tersembunyi ini membuka target riset baru untuk mengungkap dinamika Bumi di kedalaman 3.000 kilometer.