Studi global mengungkap deformasi mantel bumi yang disebabkan oleh lempeng tektonik purba

Pesquisadores memetakan untuk pertama kalinya dalam skala planet bagaimana mantel dalam Terra mengalami deformasi yang disebabkan oleh lempeng tektonik yang tenggelam jutaan tahun lalu. Analisis terhadap lebih dari 16 juta seismogram yang dikumpulkan di 24 pusat data mengungkapkan pola anisotropi seismik di sekitar dua pertiga mantel bawah, lapisan sedalam sekitar 2.900 kilometer tepat di atas inti bumi. Hasil penelitian ini mengkonfirmasi teori lama dan memberikan bukti pengamatan global pertama tentang bagaimana struktur dalam ini merusak interior planet.

Mapeamento yang tidak dipublikasikan dari mantel bawah bumi

Tim yang dipimpin oleh peneliti Universidade di Califórnia di Berkeley telah mengumpulkan salah satu koleksi data seismik terbesar yang pernah dikumpulkan. Pekerjaan ini meneliti sekitar 75% mantel bawah, menganalisis berbagai fase gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi yang berjalan menuruni mantel, melewati inti dan kembali ke permukaan. Pendekatan Essa memungkinkan pemetaan distribusi deformasi pada jarak ratusan kilometer, sehingga menawarkan pemandangan interior bumi yang belum pernah ada sebelumnya.

Gelombang geser merambat dengan kecepatan berbeda-beda tergantung pada arah dan karakteristik material. Variasi arah Essa, yang disebut anisotropi seismik, berfungsi sebagai indikator langsung akumulasi deformasi mantel selama jutaan tahun. Studi ini dipublikasikan di jurnal The Seismic Record, terkait dengan Seismological Society dari America, yang mengkonsolidasikan tonggak penting bagi geofisika modern.

Dados dikumpulkan dan pola diidentifikasi

• Total seismogram Volume yang dianalisis: lebih dari 16 juta catatan
• Cobertura dari mantel bawah: hampir 75% wilayah yang diteliti
• Anisotropia terdeteksi: di sekitar dua pertiga area yang dianalisis
• Centros data yang terlibat: 24 institusi dalam skala global
• Profundidade mantel bawah: sekitar 2.900 kilometer

Pola deformasi paling jelas terlihat di wilayah yang terkait dengan lempeng tektonik kuno yang tersubduksi, yaitu lempeng yang tenggelam ke dalam perut planet. Konsentrasi anisotropi di wilayah spesifik ini menunjukkan adanya hubungan langsung antara pergerakan lempeng di permukaan dan deformasi mantel dalam. Hubungan Essa telah diprediksi oleh model geodinamik, namun pemetaan baru menawarkan konfirmasi pertama berdasarkan pengamatan seismik global.

Subduksi Placas dan transformasi mantel

Pelat tektonik Quando turun ke bagian dalam Terra, membawa serta struktur yang terbentuk ketika berada lebih dekat ke permukaan. Seiring waktu, panas ekstrem dan tekanan brutal mengubah mineral dan menciptakan orientasi baru pada material. Proses Esse tidak hanya memodifikasi lempeng itu sendiri, namun juga mendorong dan membentuk kembali mantel di sekitarnya, menghasilkan anisotropi yang diamati oleh para peneliti.

Jonathan Wolf, penulis utama studi tersebut, menjelaskan bahwa deformasi pada mantel atas sudah dipahami dengan baik oleh tarikan lempeng yang bergerak. Namun, di wilayah yang lebih rendah, pemahaman skala besar serupa masih kurang. Penelitian ini berkembang secara signifikan ke arah ini, menawarkan bukti observasi yang menghubungkan perilaku lempeng permukaan dengan proses di dalam planet.

Leia Tambem

Netflix menayangkan perdana lima produksi antara 1 dan 5 Juni 2026

Letusan gunung berapi Hunga Tonga pada tahun 2022 membersihkan metana yang terlepas ke atmosfer

Stephen Curry berada di peringkat keenam atlet dengan bayaran tertinggi di dunia dengan US$124,7 juta

Mecanismos di balik lengkungan yang dalam

Para ilmuwan mempertimbangkan dua hipotesis utama untuk menjelaskan anisotropi yang terdeteksi. Yang pertama menunjukkan bahwa lempeng tersebut melestarikan fosil anisotropi pada fase permukaannya, mempertahankan memori struktural masa lalu. Yang kedua, yang dianggap lebih mungkin oleh para peneliti, menunjukkan deformasi yang intens selama tenggelamnya lempeng dan kontaknya dengan batas inti-mantel. Proses Esse memodifikasi struktur mineralogi dan menghasilkan struktur anisotropik baru.

Nem semua wilayah tanpa sinyal anisotropik yang jelas harus bebas dari deformasi. Dalam beberapa kasus, sinyal mungkin terlalu lemah untuk dideteksi oleh metode saat ini. Para peneliti menyoroti bahwa kumpulan data tersebut terus menjadi sumber berharga untuk penyelidikan di masa depan yang mencari resolusi lebih besar dan detail proses mantel.

Implicações untuk Dinamika Bumi

Mantel bumi bersirkulasi secara perlahan melalui arus konveksi yang terkait erat dengan pergerakan lempeng tektonik. Arus Essas tidak hanya menggeser lempeng di permukaan tetapi juga meregangkan dan mendistorsi material mantel itu sendiri dalam skala planet. Studi ini menegaskan teori-teori lama dan menawarkan bukti observasi yang memperkuat pemahaman tentang dinamika jangka panjang planet ini.

Conhecer lebih memahami proses mendalam ini dan membantu kita memahami bagaimana deformasi memengaruhi perilaku termal dan kimia interior bumi selama jutaan tahun. Pesquisas tambahan dengan kumpulan data yang sama dapat mengungkapkan lebih banyak detail tentang pola aliran mantel dan hubungannya dengan lempeng tektonik. Pekerjaan ini memperkuat pentingnya database seismik global untuk kemajuan berkelanjutan dalam bidang geofisika dan pemahaman planet ini.