Jakarta, CNN Indonesia --
Studi terbaru mengungkap cadangan melimpah hidrogen di inti Bumi yang mencapai sekitar 45 kali lipat hidrogen yang tersimpan di seluruh lautan planet ini. Sebagai gambaran, total jumlah hidrogen di lautan adalah 150 kuintiliun kilogram.
Meski cadangan melimpah hidrogen ini mungkin tidak bisa dimanfaatkan, tetapi mengetahui berapa banyak hidrogen yang terperangkap di bagian Bumi tersebut membantu para ilmuwan memahami sejarah pembentukan Bumi, bagaimana Bumi menghasilkan medan magnetnya, dan dari mana asal airnya.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
"Jumlah tersebut akan mengharuskan Bumi memperoleh sebagian besar airnya dari tahap-tahap utama akresi terrestrial, bukan melalui komet pada tahap penambahan akhir," tulis tim yang dipimpin oleh geosaintis Dongyang Huang dari Universitas Peking di China, dikutip dari Science Alert, Rabu (11/2).
Dikarenakan keterbatasan dalam mencapai inti planet kita, apalagi menembusnya untuk mengambil sampel, pemahaman kita tentang apa yang terkandung di dalamnya didasarkan pada eksperimen laboratorium, simulasi, dan perhitungan.
Penelitian yang dilakukan oleh Huang dan rekan-rekannya merupakan salah satu yang paling matang.
Menggunakan sel anvil berlian, para peneliti menekan bola besi kecil yang terbungkus dalam kaca silikat terhidrasi hingga tekanan mencapai 111 gigapascal sambil memanaskannya hingga suhu sekitar 4.827 derajat Celcius. Batas tekanan terendah di inti Bumi sekitar 136 gigapascal, dan suhunya berkisar antara 4.726 derajat Celcius hingga 5.726 derajat Celsius.
Meski tekanan dalam eksperimen ini sedikit di bawah tekanan di inti Bumi, tekanan tersebut cukup dekat sehingga eksperimen ini memberikan gambaran yang wajar tentang bagaimana unsur-unsur tersebut berperilaku dalam lingkungan ekstrem tersebut.
Dalam rentang suhu ini, sampel meleleh sepenuhnya tanpa sisa bahan padat, dan komponen-komponennya tercampur secara merata.
Dalam campuran yang bergejolak ini, besi, silikon, oksigen, dan hidrogen bergerak bebas, dan sistem berperilaku seperti yang diharapkan dari inti cair awal Bumi.
Menurut para peneliti, ini adalah yang terdekat yang dapat dicapai oleh mereka dalam mereproduksi sampel inti di laboratorium, meskipun sampel yang dihasilkan hanya bertahan dalam waktu singkat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hidrogen bercampur dengan mudah bersama besi, dan dari sana berikatan dengan oksigen dan silikon dalam campuran tersebut. Ketika inti Bumi terbentuk miliaran tahun yang lalu, hidrogen mungkin telah terperangkap di dalamnya dengan cara yang sama.
Sebagaimana diketahui, inti Bumi bukanlah besi murni, dan cara planet ini memantulkan gelombang seismik menunjukkan bahwa ia tidak cukup padat.
Analisis sebelumnya menemukan bahwa antara 2 hingga 10 persen dari massa inti mungkin terdiri dari silikon.
Berdasarkan perkiraan ini dan cara hidrogen berikatan dengan silikon dalam eksperimen anvil, tim peneliti menghitung bahwa 0,07 hingga 0,36 persen dari massa inti terdiri dari hidrogen.
Jumlah tersebut setara dengan 9 hingga 45 kali jumlah hidrogen yang terdapat di seluruh air lautan Bumi, atau totalnya mencapai 1,35 hingga 6,75 sextiliun kilogram unsur tersebut.
Lebih lanjut, para ilmuwan telah lama menduga bahwa inti Bumi menyimpan hidrogen, tetapi jumlahnya sulit untuk ditentukan. Penelitian ini menyarankan bahwa meskipun Bumi tampak kekurangan hidrogen dari luar, hidrogen yang dapat kita lihat mungkin hanya mewakili sebagian kecil dari total cadangan hidrogen Bumi.
Memahami berapa banyak hidrogen yang terkunci di inti membantu ilmuwan merekonstruksi asal usul air Bumi dan bagaimana air tersebut disimpan dan didaur ulang selama miliaran tahun.
Jika hidrogen dan oksigen dapat bergerak masuk dan keluar dari inti seiring waktu, maka air mungkin jauh lebih tertanam dalam planet ini daripada yang disarankan oleh lautan permukaan saja.
Dan jika proses ini ternyata umum, hal itu dapat berarti bahwa planet-planet berbatu lainnya juga mungkin menyimpan air tersembunyi jauh di bawah permukaan mereka.
(lom/dmi)
