ALASKA - Meskipun Bumi berbentuk hampir bulat, medan gravitasinya tidak mengikuti geometri yang sama. Dalam visualisasi, Bumi lebih menyerupai kentang, dengan tonjolan dan lekukan.

Salah satu depresi terkuat—di mana medan gravitasi lebih lemah—terletak di bawah Antartika.

Kini, model-model baru tentang bagaimana apa yang disebut Depresi Geoid Antartika berevolusi dari waktu ke waktu telah menunjukkan bahwa depresi ini semakin kuat, didorong oleh pergerakan batuan yang panjang dan lambat jauh di bawah permukaan Bumi, seperti raksasa yang bergeser dalam tidurnya.

"Jika kita dapat lebih memahami bagaimana bagian dalam Bumi membentuk gravitasi dan permukaan laut, kita akan memperoleh wawasan tentang faktor-faktor yang mungkin penting bagi pertumbuhan dan stabilitas lapisan es yang besar," kata ahli geofisika Alessandro Forte dari Universitas Florida.

Geoid Bumi – bentuk medan gravitasi yang bergelombang seperti kentang – tidak rata karena gravitasi terkait dengan massa, dan distribusi massa di dalam planet ini tidak merata, karena komposisi batuan yang berbeda memiliki kepadatan yang berbeda.

Perbedaannya tidak terlalu besar sehingga tidak akan terlihat secara kasat mata. Peta cenderung melebih-lebihkannya agar kita bisa melihat apa yang terjadi; jika Anda menimbang diri sendiri di titik geoid rendah dan titik geoid tinggi , perbedaannya hanya beberapa gram.

Meskipun demikian, geoid merupakan jendela menuju proses-proses yang terjadi jauh di dalam Bumi yang tidak dapat kita amati secara langsung.

Forte dan rekannya, ahli geofisika Petar Glišović dari Institut Fisika Bumi Paris di Prancis, menghasilkan peta rinci Geoid Low Antartika menggunakan jendela lain ke interior Bumi: gempa bumi. Gelombang seismik dari gempa bumi merambat melalui planet ini, mengubah kecepatan dan arahnya saat bertemu dengan material dengan komposisi dan kepadatan yang berbeda.

"Bayangkan melakukan CT scan seluruh Bumi, tetapi kita tidak memiliki sinar-X seperti yang kita miliki di kantor medis," jelas Forte . "Kita memiliki gempa bumi. Gelombang gempa bumi memberikan 'cahaya' yang menerangi bagian dalam planet ini."

Dengan menggunakan data gempa bumi, para peneliti membuat model kepadatan 3D dari mantel Bumi dan mengekstrapolasikannya ke dalam peta baru dari seluruh geoid planet. Mereka membandingkan peta ini dengan data gravitasi standar emas yang dikumpulkan oleh satelit dan menemukan bahwa hasilnya sangat cocok.

Itu bagian yang mudah. Langkah selanjutnya adalah mencoba memutar kembali waktu untuk menilai bagaimana geoid telah berevolusi sejak awal Kenozoikum, 70 juta tahun yang lalu.

Forte dan Glišović memasukkan peta mereka ke dalam model berbasis fisika tentang konveksi mantel Bumi, memutar balik aktivitas geologi interior Bumi untuk melihat bagaimana geoid berevolusi selama jangka waktu tersebut.

Kemudian, dari titik awal mereka, mereka membiarkan model tersebut berjalan maju untuk melihat apakah model tersebut dapat mereproduksi geoid yang kita lihat saat ini.

Mereka juga memeriksa apakah model mereka mereproduksi perubahan nyata pada sumbu rotasi Bumi yang dikenal sebagai Pergeseran Kutub Sejati . Model tersebut menghasilkan geoid saat ini dan sesuai dengan pergeseran kutub, menunjukkan bahwa model tersebut juga memberikan representasi yang akurat tentang evolusi geoid.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa Geoid Low Antartika bukanlah perkembangan baru; depresi gravitasi telah berada di dekat Antartika setidaknya selama 70 juta tahun. Namun, posisinya tidak tetap statis. Sekitar 50 juta tahun yang lalu, posisi dan kekuatannya mulai berubah secara dramatis – waktu yang bertepatan dengan perubahan tajam dalam pergeseran kutub.

Menurut model tersebut, anomali terbentuk ketika lempeng tektonik menunjam di bawah Antartika dan tenggelam jauh ke dalam mantel, mengubah medan gravitasi planet di permukaan. Sementara itu, wilayah luas material panas dan mengapung naik ke atas, menjadi lebih berpengaruh selama 40 juta tahun terakhir dan memperkuat anomali geoid rendah.

Menariknya, hal ini mungkin terkait dengan glasiasi Antartika , yang dimulai secara serius sekitar 34 juta tahun yang lalu. Ini hanyalah hubungan spekulatif, tetapi inilah hal menarik tentang geoid: ia membentuk permukaan laut. Jadi, ketika geoid bergeser ke bawah di sekitar Antartika, permukaan laut setempat akan ikut turun – berpotensi memengaruhi pertumbuhan lapisan es.

Itu jelas merupakan hipotesis yang membutuhkan pengujian lebih lanjut. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa berbagai proses geodinamika, mulai dari konveksi mantel hingga geoid hingga pergerakan kutub, semuanya dapat terhubung dan saling memengaruhi.

Lubang gravitasi di bawah Antartika mungkin tampak samar, tetapi ini merupakan pengingat bahwa bahkan proses paling lambat di dalam Bumi pun dapat meninggalkan jejak yang abadi pada dunia di atasnya

(wbs)