LAPISAN BUMI (Bumi bag 3)

oleh Gunawan Admiranto
LAPAN Bandung


Lapisan lapisan itu dimulai dari yang terdalam adalah :
1. Bagian Inti
Kerapatan rata-rata sebesar 5,52 g/cm3 menjadikan bumi sebagai planet yang paling mampat di seluruh tata surya. Karena kerapatan rata-rata bahan yang ada di permukaannya adalah 3,9 g/cm3, maka bisa disimpulkan bahwa inti bumi tersusun dari bahan-bahan yang lebih mampat daripada yang ada di permukaan bumi. Saat bumi baru saja terbentuk sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu, melalui sebuah proses yang disebut diferensiasi, bahan-bahan yang lebih mampat bergerak menuju ke inti bumi. Berbagai unsur dan senyawa memiliki titik leleh dan kerapatan yang berbeda beda sehingga mereka memadat pada jarak yang berbeda¬ beda dari pusat bumi. Inilah yang menyebabkan bumi kita ini menjadi berlapis lapis. Di sini terbentuk inti bumi yang sebagian besar komponennya (80%) adalah besi bersama dengan nikel dan unsur-unsur lain yang lebih ringan. Inti ini pertama kali ditemukan oleh Inge Lehmann pada tahun 1936.
Pengukuran seismik menunjukkan bahwa inti itu terbagi menjadi dua bagian, yaitu inti dalam yang padat dengan jari-jari sekitar 1220 km dan diselubungi dengan inti luar yang meluas sampai pada jarak sekitar 3480 km dari pusatnya. Ada yang berpendapat bahwa inti dalam membentuk sebuah kristal besi yang diselubungi oleh besi bercampur nikel dan sejumlah kecil usnur-unsur lain. Konveksi di inti luar ini bersama dengan pengadukan akibat rotasi bumi membangkitkan medan magnet melalui suatu proses yang dijelaskan dalam teori dinamo. Inti dalam bumi tidak bisa membentuk magnet permanen karena terlalu panas, tetapi berguna dalam menstabilkan medan magnet yang dibangkitkan oleh inti luar tersebut.
Semakin dekat jarak ke pusat bumi, suhu lapisan lapisan bumi semakin tinggi. Pada perbatasan selubung dan inti suhunya mencapai hampir 3000o C dan di pusatnya mencapai 5000o C. Panas yang tinggi ini berasal dari peluruhan unsur unsur radio aktif di mana mereka meluruh sambil melepaskan energi. Proses ini berlangsung sejak saat bumi baru terbentuk. Karena ada cukup banyak unsur unsur radio aktif ini, maka panas yang timbul juga semakin banyak sehingga besi meleleh dan bergerak ke inti bumi. Inilah yang menyebabkan inti dalam menjadi padat, inti luar cair, dan mantel/selubung bersifat plastis. Di permukaan bumi senyawa besi-nikel dan silikat cukup dingin sehingga mereka berada dalam keadaan padat. Di selubung atas silikat berada dalam keadaan padat karena selubung atas ini relatif panas dan tekanan yang dialaminya tidak terlalu tinggi dan viskositasnya cukup rendah. Akan tetapi, selubung bawah mendapatkan tekanan yang tinggi sehingga viskositasnya menjadi tinggi. Inti luar bersifat cair karena walaupun ia mengalami tekanan yang sangat tinggi, titik leburnya lebih rendah daripada titik lebur selubung silikat yang terdapat di atasnya. Inti dalam berada dalam keadaan padat karena tekanan sangat besar yang dialaminya.
Penelitian mutakhir menyarankan bahwa inti dalam bumi berotasi dengan laju sedikit lebih cepat dibandingkan dengan bagian planet lainnya. Pada tahun 2005 sekelompok ahli geofisika menyatakan dalam sebuah jurnal bahwa inti dalam bumi berotasi dengan laju 0,3 - 0,5 derajat relatif terhadap rotasi yang dilakukan permukaan bumi.

2. Lapisan selubung/mantel padat
Komposisi lapisan ini sebagian besar adalah silikat besi dan magnesium. Lapisan ini memiliki kerapatan sekitar 3 6 gr/cm3 dan berada sampai pada kedalaman 2900 km. Tekanan yang terdapat di bagian bawah mantel mencapai 1,4 juta atmosfer. Meskipun daerah ini merupakan benda padat, tingginya temperatur di tempat itu membuat bahan-bahan silikat bisa mengalami konveksi dalam kurun waktu yang amat panjang, dan gejala ini muncul dalam pergerakan lempeng tektonik.
Karena titik lebur dan viskositas suatu zat bergantung pada tekanan yang dialaminya dan karena semakin besar temperatur dan tekanan yang ditemui bilamana kita bergerak semakin dalam di mantel ini, maka bagian atas dari selubung ini akan lebih mudah mengalir dibandingkan dengan bagian atasnya, sehingga selubung ini akan mengalir dengan sangat lambat.

3. Lapisan kerak bumi
Lapisan ini memiliki tebal rata-rata 35 km dan bervariasi dari 5 sampai 70 km dengan kerapatan 3,3 gr/cm3. Bagian yang tipis merupakan kerak samudra yang tersusun dari batuan silikat besi magnesium dan menjadi dasar daerah-daerah samudera. Kerak yang lebih tebal merupakan kerak benua yang kerapatannya lebih rendah daripada kerak samudera dan tersusun dari batuan silikat natrium kalium aluminium. Perbatasan antara kerak dengan lapisan di bawahnya (lapisan mantel/selubung) ditandai dengan adanya perubahan drastis (diskontinuitas) kecepatan seismik yang dinamakan diskontinuitas Mohorovičić. Sampai kedalaman 100 km, lapisan kerak bumi dan lapisan di bawahnya yang merupakan bagian teratas dari selubung dinamakan lapisan litosfer. Di bawah litosfer terdapat lapisan astenosfer yang merupakan bagian selubung lebih dalam yang lebih kenyal, dan bersifat seperti cairan yang sangat panas dan kental.
Lapisan litosfer ini sebenarnya mengambang di atas astenosfer dan terbagi-bagi menjadi beberapa lempeng tektonik. Lempeng-lempeng ini bergerak satu sama lain dan menghasilkan berbagai kegiatan seperti gempa bumi, aktivitas vulkanis, pembentukan gunung, dan palung samudera. Pembagian menjadi litosfer dan astenosfer ini didasarkan atas perbedaan fisik yang mereka miliki. Litosfer bersifat lebih dingin dan lebih bersifat seperti benda tegar, sedangkan astenosfer lebih panas dan lebih lentur.
Gagasan bahwa benua benua ini mengambang pertama kali diusulkan oleh Alfred Wegener (1880 1930) pada tahun 1915 dalam bukunya The Origin of Continents and Oceans. Ia berpendapat demikian karena ketika ia memperhatikan benua benua Amerika Selatan dan Afrika, tampak bahwa bila kedua benua itu disatukan akan cocok seperti pada permainan "jigsaw puzzle". Walaupun ia bukanlah orang pertama yang mengemukakan gagasan ini (Francis Bacon, Benjamin Franklin, dan Snider-Pellegrini sudah mengatakannya), ia menggunakan data fosil, paleoklimat, dan paleomagnetisme Afrika bagian selatan dan Brazil untuk mendukung teorinya. Pada beberapa mineral tertentu, orientasi molekul molekulnya terhadap medan magnet bumi bisa diamati. Para ahli sudah mengamati bahwa kedudukan kutub kutub magnet bumi selalu berubah dan perubahan ini terekam pada mineral-¬mineral ini. Dengan mengamati mineral ¬mineral yang berada di Afrika bagian selatan dan di pantai timur Brazil didapat bahwa orientasi magnet mineral min¬eral yang ada di kedua daerah ini menunjukkan kecenderungan yang sama. Ia berpikiran kalau kedua benua ini mungkin dulu pernah bersatu. Ia menyatakan bahwa semua benua bergerak relatif satu sama lain dengan kecepatan beberapa sentimeter per tahun.
Pada awalnya gagasan Wegener ini tidak diterima masyarakat ilmiah pada waktu itu, tetapi dengan semakin banyaknya bukti yang terkumpul, akhirnya teori ini yang dikenal dengan nama teori tektonik lempeng menjadi satu satunya teori pergerakan benua yang paling memuaskan.

(bersambung)