Untuk mengetahui permukaan bumi diperlukan mengamatan terhadap struktur dalamnya. Selama ini, batas terdalam untuk mengetahui perut bumi tidak jauh dari 660 kilometer atau 440 mil. Namun, metode baru beberapa ilmuwan mampu menembus batas itu, yaitu dengan menggunakan data gempa seismik yang sangat besar dan superkomputer

Para peneliti dari Institut Geodesi dan Geofisika di Cina dan di Universitas Princeton, New Jersey, Amerika Serikat telah menggunakan data gelombang seismik dari gempa bumi besar tahun 1994 di Bolivia untuk memeriksa lapisan batu yang terletak sekitar 660 kilometer di bawah permukaan bumi.

Menurut para peneliti, gempa yang sangat kuat diperlukan untuk  penelitian ini, dan gempa bumi di Bolivia adalah gempa terkuat kedua yang pernah tercatat. Lapisan batu, yang keberadaannya sebelum diketahui oleh seismolog, tidak memiliki nama resmi dan biasanya disebut sebagai batas 660 km atau 410 mil di dalam perut bumi. Jadi semacam gunung besar di planet kita.

“Perlu gempa bumi besar dan jauh di dalam bumi demi untuk mengguncang seluruh planet,” kata Jessica Irving, asisten profesor geosains. Menurut Irving, gempa itu harus dalam dan “membuang energi mereka di (permukaan) kerak bumi (sehingga) bisa membuat seluruh mantel (kulit bumi) berjalan,” dikutip oleh Sciencedaily dan dilansir Sputniknews (18/02/2018).

Untuk memeriksa batas lapisan bumi, para peneliti menggunakan properti gelombang yang memantulkan dan membengkokkan batasnya. Sama seperti orang dapat melihat objek karena mereka memantulkan dan menyebarkan gelombang cahaya, gelombang seismik tercermin dari inkonsistensi bawah tanah. Rentang batuan homogen transparan terhadap gelombang seperti itu, mirip dengan bagaimana kaca transparan bagi mata kita, menurut para peneliti.

Studi ini menggunakan data 1994 melalui cluster superkomputer Tiger Princeton untuk mensimulasikan perilaku rumit hamburan gelombang. Hasilnya membuat para peneliti terkejut ketika model itu mengungkapkan betapa kasarnya medan bawah tanah. Meskipun metode ini tidak memungkinkan untuk melakukan pengukuran yang tepat, para peneliti tetap percaya bahwa anomali bawah tanah memiliki dimensi yang jauh lebih besar daripada di bagian permukaan bumi.

“Mereka menemukan bahwa lapisan dalam bumi adalah sama rumitnya dengan apa yang kita amati di permukaan,” kata seismolog Christine Houser, asisten profesor di Institut Teknologi Tokyo yang tidak terlibat dalam penelitian ini.”Untuk menemukan perubahan ketinggian 2 mil (1-3 km) pada batas yang lebih dari 400 mil (660 km) menggunakan gelombang yang melintasi seluruh bumi merupakan prestasi yang menginspirasi,” kata Houser.

Temuan tim ini memberikan wawasan yang lebih baik tentang struktur mantel atau kulit bumi. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan memperdebatkan pentingnya batas 660 km dan apakah itu mempengaruhi konveksi termal (kadar kehangatan Karen matahari) di dalam planet kita. Pengamatan sebelumnya menunjukkan bahwa dua lapisan mantel bumi merupakan homogen dan heterogen secara kimia. Hasil penelitian baru ini dapat menyatukan pengamatan-pengamatan yang berbeda tersebut dan memberikan wawasan tentang proses-proses yang mengarah pada kondisi mantel atau kulit bumi saat ini.