Penelitian baru mengungkapkan bahwa struktur masif dan misterius di bawah Hawaii—yang secara ilmiah disebut zona kecepatan mega-ultralow (mega-ULVZ)—bukanlah massa cair yang diduga sebelumnya, melainkan formasi padat dan padat yang kaya akan besi. Penemuan ini secara mendasar mengubah pemahaman kita tentang bagaimana titik api vulkanik seperti Hawaii dipertahankan dan memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya mengenai kedalaman bumi.
Mega-ULVZ: Apa Artinya, dan Mengapa Itu Penting
Zona kecepatan ultralow (ULVZs) adalah wilayah luas yang ditemukan di dekat batas inti mantel bumi, sekitar 1.800 mil (2.900 kilometer) di bawah permukaan. Mereka dicirikan oleh gelombang seismik yang melambat secara dramatis—yang merupakan alasan utama mereka pertama kali terdeteksi. Mega-ULVZ adalah zona terbesar, membentang ratusan kilometer dan sering dikaitkan dengan titik api vulkanik di lokasi seperti Hawaii, Islandia, dan Kepulauan Marquesas.
Hal ini penting karena zona-zona ini mewakili garis pandang langsung terhadap komposisi dan perilaku bagian dalam Bumi. Mempelajari zona-zona tersebut membantu kita memahami tidak hanya bagaimana Bumi terbentuk, namun juga bagaimana planet-planet lain berevolusi.
Besi Padat, Bukan Cairan Cair
Selama bertahun-tahun, salah satu teori terkemuka menyatakan bahwa mega-ULVZ sebagian besar terdiri dari material cair. Namun, penelitian terbaru, yang diterbitkan pada 28 Januari di Science Advances, membantah hal ini. Para peneliti yang dipimpin oleh Doyeon Kim dari Imperial College London menggunakan pendekatan baru yang menggabungkan gelombang seismik kompresi (P) dan geser (S) untuk menganalisis mega-ULVZ di bawah Hawaii.
Data tersebut secara kuat menunjukkan bahwa strukturnya didominasi batuan padat dengan kandungan besi yang tinggi. Menurut Kim, “Karena bahannya kaya zat besi, maka bahan ini akan menjadi lebih konduktif secara listrik, dan hal ini akan mendorong konduksi panas—sehingga akan membantu melokalisasi gumpalan asap agar bisa bertahan lebih lama.”
Implikasinya terhadap Aktivitas Vulkanik dan Sejarah Bumi
Komposisi padat dan kaya zat besi mempunyai implikasi yang signifikan. Konduktivitas termal yang tinggi dari besi membantu menstabilkan hotspot Hawaii, memastikan sumber aktivitas vulkanik bertahan lama.
Asal usul mega-ULVZ masih diperdebatkan, namun penelitian ini mengusulkan dua kemungkinan utama:
- Sisa-sisa evolusi awal Bumi: Strukturnya mungkin merupakan peninggalan pembentukan planet, khususnya dari kristalisasi lautan magma purba atau lelehan yang direkristalisasi.
- Kerak samudera tersubduksi: Material dari dalam mantel, termasuk kerak samudera kaya air yang didorong ke bawah melalui zona subduksi, mungkin berkontribusi terhadap pembentukannya.
Kim mencatat bahwa tidak semua mega-ULVZ sama, dan beberapa bahkan mungkin mengandung bahan yang berasal dari inti bumi itu sendiri. Pendekatan analitis baru memungkinkan para ilmuwan untuk membedakan jenis ULVZ ini di seluruh dunia.
“Pertama-tama kita harus memahami dengan jelas apa yang terjadi di Bumi untuk memahami sepenuhnya apa yang terjadi di planet lain.” – Doyeon Kim
Penelitian ini bukan hanya tentang Hawaii; ini adalah langkah penting untuk memahami pembentukan planet dan dinamika bagian dalam bumi. Komposisi dan perilaku struktur tersembunyi ini akan membentuk pemahaman kita tentang planet ini di tahun-tahun mendatang.
