Bagaimana inti Bumi tetap sepanas permukaan Matahari selama miliaran tahun?

Struktur lapisan bumi, yang terdiri dari lempeng-lempeng yang bergerak, dipanaskan oleh sisa-sisa pembentukan planet dan peluruhan radioisotop. Ahli geologi menggunakan gelombang seismik untuk mempelajari struktur dan gerakan internal ini, yang penting untuk perubahan lingkungan dan evolusi kehidupan di Bumi. Panas internal mendorong gerakan lempeng, berkontribusi pada fenomena seperti gempa bumi, letusan gunung berapi, dan penciptaan daratan dan lautan baru, membuat Bumi layak huni.

Bumi kita tersusun seperti bawang – lapis demi lapis.

Mulai dari atas ke bawah, terdapat korteks, yang meliputi permukaan tempat Anda berjalan; lalu di bawah, mantel, sebagian besar batuan keras; lalu lebih dalam, inti luar, terbuat dari besi cair; Terakhir, inti dalam, terbuat dari besi padat, dengan radius 70% dari volume Bulan. Semakin dalam Anda menyelam, semakin panas – bagian inti sepanas permukaan matahari.

Ilustrasi ini menunjukkan empat bagian bawah permukaan.

Perjalanan Menuju Pusat Bumi

K Profesor Ilmu Bumi dan PlanetSaya mempelajari bagian dalam dunia kita. Sama seperti seorang dokter dapat menggunakan teknik yang disebut Sonografi Untuk membuat gambar struktur di dalam tubuh Anda menggunakan ultrasound, para ilmuwan menggunakan teknik serupa untuk mencitrakan struktur internal Bumi. Tapi alih-alih ultrasound, ahli geosains menggunakannya gelombang seismik Gelombang suara dihasilkan oleh gempa bumi.

Di permukaan bumi, Anda melihat tanah, pasir, rerumputan, dan tentu saja trotoar. Getaran seismik mengungkap apa yang ada di bawahnya: batu besar dan kecil. Ini semua adalah bagian dari kerak bumi yang bisa turun sejauh 20 mil (30 kilometer); Itu mengapung di atas lapisan yang disebut mantel.

Bagian atas mantel biasanya bergerak bersama kerak. Bersama-sama, mereka dipanggil Litosferyang tebalnya rata-rata sekitar 60 mil (100 km), meskipun di beberapa lokasi bisa jadi lebih tebal.

Litosfer terbagi menjadi beberapa Blok besar disebut piring. Misalnya, Lempeng Pasifik terletak di bawah seluruh Samudra Pasifik, dan Lempeng Amerika Utara menutupi sebagian besar Amerika Utara. Panel-panel itu seperti potongan puzzle yang secara kasar menyatu dan menutupi permukaan Bumi.

Panel tidak diperbaiki. Sebaliknya, mereka bergerak. Terkadang itu adalah pecahan inci terkecil selama beberapa tahun. Di lain waktu, ada lebih banyak gerakan, dan lebih tiba-tiba. Jenis gerakan inilah yang menyebabkan gempa bumi dan letusan gunung berapi.

Terlebih lagi, pergerakan lempeng merupakan faktor penting, dan mungkin perlu, yang mendorong evolusi kehidupan di Bumi, karena pergerakan lempeng mengubah lingkungan dan Memaksa kehidupan untuk beradaptasi dengan kondisi baru.

Anda akan kagum dengan semua kehidupan yang terjadi di bawah kaki Anda.

Panas menyala

Pergerakan lempeng membutuhkan jubah yang dipanaskan. Memang, saat Anda masuk lebih dalam ke tanah, suhunya meningkat.

Di bagian bawah lempeng, pada kedalaman sekitar 60 mil (100 kilometer), suhunya sekitar 2.400 derajat.[{” attribute=””>Fahrenheit (1,300 degrees Celsius).

By the time you get to the boundary between the mantle and the outer core, which is 1,800 miles (2,900 kilometers) down, the temperature is nearly 5,000 °F (2,700 °C).

Then, at the boundary between outer and inner cores, the temperature doubles, to nearly 10,800 °F (over 6,000 °C). That’s the part that’s as hot as the surface of the Sun. At that temperature, virtually everything – metals, diamonds, human beings – vaporizes into gas. But because the core is at such high pressure deep within the planet, the iron it’s made up of remains liquid or solid.

Tanpa lempeng tektonik, manusia mungkin tidak akan ada.

tabrakan di luar angkasa

Dari mana datangnya semua panas ini?

Itu bukan dari matahari. Meskipun menghangatkan kita dan semua tumbuhan dan hewan di permukaan bumi, sinar matahari tidak dapat menembus bermil-mil interior planet.

Sebaliknya, ada dua sumber. Salah satunya adalah panas yang diwariskan Bumi selama pembentukannya 4,5 miliar tahun lalu. Bumi terbuat dari nebula matahari, awan gas raksasa, di tengah tabrakan tak berujung dan penggabungan potongan-potongan batu dan puing-puing. Mereka disebut planetesimal. Proses ini memakan waktu puluhan juta tahun.

Sejumlah besar panas dihasilkan selama tabrakan tersebut, cukup untuk melelehkan seluruh Bumi. Meskipun sebagian dari panas ini hilang ke luar angkasa, yang tersisa terperangkap di dalam Bumi, di mana sebagian besar masih tersisa hingga saat ini.

Sumber panas lain: peluruhan isotop radioaktif, yang ada di mana-mana di Bumi.

Untuk memahami ini, pertama-tama bayangkan sebuah barang Sebagai keluarga dengan isotop sebagai anggotanya. semua[{” attribute=””>atom of a given element has the same number of protons, but different isotope cousins have varying numbers of neutrons.

Radioactive isotopes are not stable. They release a steady stream of energy that converts to heat. Potassium-40, thorium-232, uranium-235, and uranium-238 are four of the radioactive isotopes keeping Earth’s interior hot.

Some of those names may sound familiar to you. Uranium-235, for example, is used as a fuel in nuclear power plants. Earth is in no danger of running out of these sources of heat: Although most of the original uranium-235 and potassium-40 are gone, there’s enough thorium-232 and uranium-238 to last for billions more years.

Along with the hot core and mantle, these energy-releasing isotopes provide the heat to drive the motion of the plates.

No heat, no plate movement, no life

Even now, the moving plates keep changing the surface of the Earth, constantly making new lands and new oceans over millions and billions of years. The plates also affect the atmosphere over similarly lengthy time scales.

But without the Earth’s internal heat, the plates would not have been moving. The Earth would have cooled down. Our world would likely have been uninhabitable. You wouldn’t be here.

Think about that, the next time you feel the Earth under your feet.

Written by Shichun Huang, Associate Professor of Earth and Planetary Sciences, University of Tennessee.

Adapted from an article originally published in The Conversation.