cmns.umd.edu: Ahli geofisika di Universitas Maryland menganalisis ribuan rekaman gelombang seismik yang melewati Bumi untuk mengungkap gema dari batas antara inti cair Bumi dan mantel padat di atasnya. Analisis gema mengungkapkan struktur heterogen yang luas mengambang di atas inti - wilayah batuan panas yang sangat padat di antarmuka mantel-inti.
Gempa bumi menghasilkan gelombang seismik di bawah permukaan bumi yang menempuh jarak ribuan mil. Ketika gelombang bertabrakan dengan perubahan kepadatan batuan, mereka mengubah kecepatan, tikungan, atau penyebaran, menciptakan gema yang dapat dideteksi. Oleh karena itu, dengan mengukur waktu tempuh dan amplitudo gema ini saat mencapai seismometer di lokasi berbeda, para ilmuwan dapat mengembangkan model sifat fisik batuan yang tersembunyi di bawah permukaan. Proses ini mirip dengan cara kelelawar menggunakan ekolokasi.
Para ilmuwan tidak yakin dengan komposisi struktur ini, karena penelitian sebelumnya tentang jenis ini hanya memberikan pemahaman yang terbatas tentang mereka. Pemahaman yang lebih baik tentang bentuk dan tingkat pemadatannya dapat membantu mengungkap proses geologi jauh di dalam Bumi. Pengetahuan ini dapat memberikan petunjuk untuk memahami bagaimana lempeng tektonik bekerja dan bagaimana planet kita berevolusi.
Studi baru ini memberikan gambaran lengkap pertama tentang batas mantel inti di area yang sangat luas dengan resolusi yang begitu rinci. Studi ini diterbitkan dalam Science edisi 12 Juni 2020.
Para peneliti fokus pada pantulan gelombang seismik yang merambat di bawah cekungan Samudra Pasifik. Analisis mereka mengungkapkan struktur yang sebelumnya tidak diketahui di bawah Kepulauan Marquesas di Pasifik Selatan dan menunjukkan bahwa struktur di bawah Hawaii jauh lebih besar daripada yang diperkirakan sebelumnya.
“Dengan melihat ribuan gema dari batas mantel inti secara bersamaan, alih-alih berfokus pada beberapa gema pada satu waktu, seperti yang biasanya dilakukan, kami mendapatkan gambaran global yang benar-benar baru,” kata Doyoung Kim, PhD di bidang Geologi, Rekan dan Penulis Utama UMD artikel. “Ini menunjukkan kepada kita bahwa ada banyak struktur di batas mantel inti yang dapat menciptakan gema ini. Dan sebelumnya kami tidak memahami ini, karena kami hanya memiliki pandangan yang sangat sempit.
Untuk penelitian ini, Dr. Doyoung Kim dan rekan-rekannya mencari gema yang ditimbulkan oleh jenis gelombang khusus yang disebut gelombang geser yang terjadi saat bergerak di sepanjang batas mantel inti. Dalam rekaman gempa tunggal, gema dari gelombang geser yang terdifraksi sulit dibedakan dari kebisingan acak. Tetapi memeriksa beberapa seismogram dari beberapa gempa bumi secara bersamaan dapat mengungkapkan kesamaan dan pola yang mengidentifikasi gema yang tersembunyi dalam data tersebut.
Video promosi:
Menggunakan algoritma AI Sequencer, para peneliti menganalisis 7.000 seismogram dari ratusan gempa bumi berkekuatan 6,5 atau lebih yang terjadi di cekungan Pasifik antara tahun 1990 dan 2018. The Sequencer dikembangkan oleh rekan penulis studi baru dari Universitas Johns Hopkins dan Universitas Tel Aviv. Untuk seismogram gempa, algoritme mendeteksi sejumlah besar gema gelombang geser.
“Pendekatan terprogram untuk geologi menggunakan AI berkembang dengan kecepatan yang luar biasa dan metode baru seperti Sequencer memungkinkan kami untuk secara sistematis mendeteksi gema seismik dan mendapatkan wawasan baru ke dalam struktur di dasar mantel yang sebagian besar masih misterius,” kata Dr. Kim.
"Kami menemukan gema di sekitar 40% dari semua jejak gelombang seismik," kata Vedran Lekic, asisten profesor geologi di UMD dan salah satu penulis penelitian. “Sungguh menakjubkan karena kami mengharapkan mereka menjadi lebih langka. Tapi sekarang kami memahami bahwa struktur anomali di batas mantel inti jauh lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya."
Para ilmuwan menemukan bahwa sebidang besar material yang sangat padat dan panas di batas inti-mantel di bawah Hawaii menghasilkan gema yang sangat keras, menunjukkan bahwa itu bahkan lebih besar dari perkiraan sebelumnya. Zona seperti itu, yang disebut zona kecepatan ultra-rendah (ULVZs), ditemukan di akar bulu vulkanik, di mana batuan panas naik dari zona batas mantel inti untuk membentuk pulau vulkanik. ULVZ dekat Hawaii adalah yang terbesar yang diketahui.
Investigasi ini juga menemukan ULVZ yang sebelumnya tidak diketahui di bawah Kepulauan Marquesas.
"Kami terkejut menemukan fitur penting di bawah Kepulauan Marquesas yang bahkan tidak kami ketahui," kata Lekic. "Ini sangat menarik karena menunjukkan bagaimana algoritme Sequencer dapat membantu kami mengontekstualisasikan data seismogram di seluruh dunia dengan cara yang sebelumnya tidak dapat kami lakukan."
Tim peneliti mengatakan bahwa mereka telah menggunakan teknik pencitraan canggih untuk mendeteksi struktur besar yang "tak terduga" di dekat inti Bumi - pengingat yang mengejutkan tentang betapa sedikitnya yang kita ketahui tentang interior planet tempat kita tinggal.
Komentar editorial
Poin kunci dari studi ini adalah tesis "Kami menemukan gema di sekitar 40% dari semua jejak gelombang seismik" dan "betapa sedikit yang kita ketahui tentang bagian dalam planet tempat kita tinggal".
Ketika ahli geologi, ahli fisiologi, atau beberapa "olog" lainnya berbicara tentang satu atau beberapa anomali lainnya, itu berarti bahwa area anomali tersebut meninggalkan, paling banyak, beberapa persen dari sisa area yang dipelajari. Namun, jika anomali memengaruhi 40% area yang diminati, itu bukan lagi anomali. Ini adalah norma, keadaan alami, yang tidak dijelaskan oleh geologi resmi.
Selain itu, yang juga menarik: jika di dasar setiap bulu mantel terdapat struktur raksasa tertentu (dan itu ada di sana, jika ditemukan dalam dua bulu paling terkenal) - lalu bagaimana struktur ini terhubung melalui inti? Antipoda geologi adalah fakta yang diketahui, setiap bulu memiliki saudara kembar simetris cermin yang menonjol dari inti di sisi lain Bumi. Jika intinya padat, maka superstruktur yang menembusnya entah bagaimana bisa dijelaskan, tetapi bagaimanapun juga, menurut dogma resmi, intinya adalah cair dan bahkan ada beberapa pusaran di sana.
Secara umum, seperti yang tertulis: "betapa sedikit yang kita ketahui tentang bagian dalam planet tempat kita tinggal." Lebih tepatnya, kita tidak tahu apa-apa, karena tidak ada yang menyelam ke dalam sumur. Lebih tepatnya, saya tidak menyelam cukup dalam, karena ada teknologi yang menjanjikan:
Dan dalam situasi ini, ketika sains hanya mengetahui sedikit tentang dunia sekitar dan segala sesuatu dibangun secara eksklusif di atas "teori yang diterima secara umum", mungkin akan benar untuk memperhitungkan semua teori tatanan dunia, termasuk, boleh dikatakan, "tidak diterima secara umum". Misalnya - teori bahwa Bumi berdiri di atas pilar.
Dari sudut pandang manusia modern di jalan, yang kepadanya berbagai "dogma ilmiah" telah ditanamkan ke kepalanya sejak masa kanak-kanak, orang Yunani kuno yang berbicara tentang Bumi Datar dan bola kristal surgawi tempat planet-planet itu menempel benar-benar idiot yang liar dan terbelakang. Namun, semua idiot ini belajar di kota Alexandria, Mesir, yang merupakan pusat semua pengetahuan tentang dunia.
Dan para astronom Mesir tahu banyak. Secara khusus, mereka menghitung pergerakan bintang untuk periode 25.000 tahun atau lebih. Mungkin saja mereka menerima pengetahuan ini sendiri, mungkin alien mengajari mereka sesuatu, tetapi yang utama adalah orang Mesir tahu banyak. Dan bagaimana bisa terjadi bahwa orang-orang yang membangun piramida dan berkomunikasi dengan semacam "dewa dari luar angkasa" begitu bodoh sehingga mereka menganggap Bumi datar dan mengira bahwa Matahari berputar mengelilingi Bumi, dan bukan sebaliknya?
Ada kemungkinan, tentu saja, bahwa dalam semua dongeng tentang gajah dan kura-kura ini, ada beberapa analogi yang tersembunyi yang tidak dapat kita pahami, tetapi mungkin juga bahwa beberapa "saudara dalam pikiran" hanya menjelaskan kepada orang Mesir kuno struktur dunia sejauh pemahaman orang miskin. Oleh karena itu, agar tidak menjadi seperti pejabat dan tidak menulis di jurnal ilmiah tentang “kami tidak tahu apa-apa”, sebaiknya Anda tidak membuang teori apa pun dan mempertimbangkan semuanya. Dan hingga dunia ilmiah sampai pada prinsip ini, masih banyak "penemuan indah" yang menunggunya, jadi kami mengikuti perkembangan peristiwa.
