Mengetahui Isi Bumi dengan Geofisika

Masih ingat soal ini?

29. Bagaimanakah cara para ahli geofisika mengetahui adanya struktur internal bumi?
A. melakukan pengeboran
B. menghitung jenis batuan yang ada di bumi
C. melakukan pemotretan dengan satelit dan pesawat udara
D. meneliti perilaku rambat gelombang gempabumi
E. menghitung variasi kecepatan rotasi planet bumi
(OSK 2008)

yah, kita tahu struktur dalam bumi seperti ini:


pun karena jasa dari gelombang-gelombang gempa.

Tapi, gimana ya caranya?

Seperti yang sudah di jelaskan di posting ini, ada dua jenis gelombang gempa yang merambat di interior bumi, yaitu P-wave dan S-wave. Berbeda dengan P-Wave yang bisa merambat via medium apa saja, S-wave cuma bisa merambat di medium padat.

Gempa di suatu tempat di bumi akan menghasilkan P-wave dan S-wave yang akan menyambangi SELURUH bagian bumi. Berpuluh-puluh tahun yang lalu, sebelum ahli geofisika tahu isi perut bumi kayak apa, mereka memperkirakan bahwa kalau misalnya densitas bumi makin tinggi saat makin mendekati inti, maka gelombang gempa akan dibiaskan secara teratur sehingga penjalaran gempa akan seperti ini
  


Berdasarkan asumsi-asumsi di atas, kita bisa memperkirakan waktu datangnya gelombang gempa di suatu tempat. Misalnya, sebuah gempa terjadi di Amerika Serikat. Maka, berdasarkan model-model di atas, bisa diperkirakan bahwa getaran dari gempa di AS itu akan dideteksi oleh seismograf di Jakarta pada pukul xx:xx GMT, di Australia pada pukul xx:xx GMT, dan seterusnya.

TAPI, kenyataannya lain! 

Ketika terjadi gempa di suatu tempat, ada beberapa bagian dunia yang tidak merasakan gelombang P… bahkan beberapa tempat tidak merasakan gelombang gempa sama sekali! "shadow zone" itu tergambar seperti ini:




Itu artinya, model di atas SALAH!    

Lalu, yang bener gimana dong?

Keanehan tadi nggak akan aneh lagi kalau ternyata bumi punya inti cair, yang menghentikan S-wave dan membiaskan P-wave.


Dan… inilah penemuan inti cair bumi.

Gelombang gempa jugalah yang membantu Andrija Mohorovivic, seorang seismologis Kroasia, dalam menentukan batas kerak dan mantel bumi alias Moho. Pak Mohorovivic mencermati satu fenomena aneh: saat terjadi gempa, lokasi yang berjarak >200 km menerima gelombang P dengan  kecepatan lebih tinggi daripada gelombang P yang diterima lokasi-lokasi <200 km! Usul beliau: terdapat suatu lapisan di bawah kerak yang densitasnya lebih tinggi, sehingga gelombang P yang melalui lapisan tadi bisa merambat lebih cepat daripada gelombang P yang lewat kerak saja. Itulah mantel bumi!

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.


Dengan metode yang sama, akhirnya ketahuanlah lapisan-lapisan yang terkubur di perut bumi.