Inti Bumi IPA Kelas 7 Semester 2
Planet Bumi lebih tua dari intinya. Ketika Bumi terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, itu adalah bola batu panas yang seragam. Peluruhan radioaktif dan sisa panas dari pembentukan planet tumbukan, akresi, dan kompresi batuan antariksa menyebabkan bola semakin panas. Akhirnya, setelah sekitar 500 juta tahun, suhu planet muda kita memanas hingga titik leleh besi—sekitar 1.538° Celcius 2.800° Fahrenheit . Momen penting dalam sejarah Bumi ini disebut bencana besi.
Bencana besi memungkinkan pergerakan yang lebih besar dan lebih cepat dari material batuan cair Bumi. Bahan yang relatif apung, seperti silikat, air, dan bahkan udara, tetap berada di dekat bagian luar planet. Bahan-bahan ini menjadi mantel dan kerak awal. Tetesan besi, nikel, dan logam berat lainnya tertarik ke pusat Bumi, menjadi inti awal. Proses penting ini disebut diferensiasi planet.
Inti bumi adalah tungku gradien panas bumi. Gradien panas bumi mengukur peningkatan panas dan tekanan di bagian dalam bumi. Gradien panas bumi adalah sekitar 25 ° Celcius per kilometer kedalaman 1 ° Fahrenheit per 70 kaki . Kontributor utama panas di inti adalah peluruhan unsur radioaktif, sisa panas dari pembentukan planet, dan panas yang dilepaskan saat inti luar cair membeku di dekat batasnya dengan inti dalam.
Tidak seperti kerak dan mantel yang kaya mineral, intinya hampir seluruhnya terbuat dari logam—khususnya, besi dan nikel. Singkatan yang digunakan untuk paduan besi-nikel inti hanyalah simbol kimia elemen—NiFe.
Unsur-unsur yang larut dalam besi, yang disebut siderophiles, juga ditemukan di inti. Karena unsur-unsur ini lebih jarang ditemukan di kerak bumi, banyak siderofil diklasifikasikan sebagai "logam mulia". Elemen siderophile termasuk emas, platinum, dan kobalt.
Elemen kunci lain di inti Bumi adalah belerang—sebenarnya 90% belerang di Bumi ditemukan di inti Bumi. Penemuan belerang dalam jumlah besar yang dikonfirmasi membantu menjelaskan misteri geologis: Jika intinya adalah NiFe, mengapa tidak lebih berat? Geoscientist berspekulasi bahwa elemen yang lebih ringan seperti oksigen atau silikon mungkin ada. Kelimpahan belerang, elemen lain yang relatif ringan, menjelaskan teka-teki itu.
Meskipun kita tahu bahwa inti adalah bagian terpanas dari planet kita, suhu tepatnya sulit ditentukan. Fluktuasi suhu di inti bergantung pada tekanan, rotasi Bumi, dan komposisi elemen inti yang bervariasi. Secara umum, suhu berkisar dari sekitar 4.400 ° Celcius 7.952 ° Fahrenheit hingga sekitar 6.000 ° Celcius 10.800 ° Fahrenheit .
Inti terbuat dari dua lapisan: inti luar, yang berbatasan dengan mantel, dan inti dalam. Batas yang memisahkan daerah-daerah ini disebut diskontinuitas Bullen.
Inti Luar
Inti luar, sekitar 2.200 kilometer 1.367 mil tebalnya, sebagian besar terdiri dari besi cair dan nikel. Paduan NiFe dari inti luar sangat panas, antara 4.500° dan 5.500° Celcius 8.132° dan 9.932° Fahrenheit .Logam cair inti luar memiliki viskositas yang sangat rendah, yang berarti mudah berubah bentuk dan lunak. Ini adalah situs konveksi kekerasan. Logam yang berputar di inti luar menciptakan dan menopang medan magnet Bumi.
Bagian terpanas dari inti sebenarnya adalah diskontinuitas Bullen, di mana suhu mencapai 6.000 ° Celcius 10.800 ° Fahrenheit —sepanas permukaan matahari.
Inti Bagian dalam
Inti bagian dalam adalah bola panas dan padat dari kebanyakan besi. Ini memiliki radius sekitar 1.220 kilometer 758 mil . Suhu di inti bagian dalam adalah sekitar 5.200 ° Celcius 9.392 ° Fahrenheit . Tekanannya hampir 3,6 juta atmosfer atm .Suhu inti dalam jauh di atas titik leleh besi. Namun, tidak seperti inti luar, inti dalam tidak cair atau bahkan cair. Tekanan kuat inti dalam—seluruh planet dan atmosfernya—mencegah besi meleleh. Tekanan dan densitasnya terlalu besar untuk atom besi berpindah ke keadaan cair. Karena rangkaian keadaan yang tidak biasa ini, beberapa ahli geofisika lebih suka menafsirkan inti dalam bukan sebagai benda padat, tetapi sebagai plasma yang berperilaku sebagai benda padat.
Inti luar cair memisahkan inti bagian dalam dari bagian Bumi lainnya, dan sebagai hasilnya, inti bagian dalam berputar sedikit berbeda dari bagian planet lainnya. Itu berputar ke timur, seperti permukaan, tetapi sedikit lebih cepat, membuat rotasi ekstra setiap 1.000 tahun.
Ahli geosains berpikir bahwa kristal besi di inti bagian dalam tersusun dalam pola “hcp” hexagonal close-packed . Kristal sejajar utara-selatan, bersama dengan sumbu rotasi bumi
Medan magnet.
Orientasi struktur kristal berarti bahwa gelombang seismik—cara paling andal untuk mempelajari inti—berjalan lebih cepat saat menuju utara-selatan daripada saat menuju timur-barat. Gelombang seismik merambat empat detik lebih cepat dari kutub ke kutub daripada melalui Khatulistiwa.Pertumbuhan di Inti Dalam
Saat seluruh Bumi perlahan mendingin, inti dalam tumbuh sekitar satu milimeter setiap tahun. Inti bagian dalam tumbuh sebagai bagian inti luar cair yang mengeras atau mengkristal. Kata lain untuk ini adalah "pembekuan", meskipun penting untuk diingat bahwa titik beku besi lebih dari 1.000° Celcius 1.832° Fahrenheit .
Pertumbuhan inti dalam tidak seragam. Itu terjadi di gumpalan dan tandan, dan dipengaruhi oleh aktivitas di mantel.
Pertumbuhan lebih terkonsentrasi di sekitar zona subduksi—wilayah di mana lempeng tektonik tergelincir dari litosfer ke dalam mantel, ribuan kilometer di atas inti. Pelat subduksi menarik panas dari inti dan mendinginkan daerah sekitarnya, menyebabkan peningkatan contoh pemadatan.
Pertumbuhan kurang terkonsentrasi di sekitar "superplume" atau LLSVP. Massa yang menggelembung dari batuan mantel super panas ini kemungkinan mempengaruhi vulkanisme "titik panas" di litosfer, dan berkontribusi pada inti luar yang lebih cair.
Inti tidak akan pernah "membeku." Proses kristalisasi sangat lambat, dan peluruhan radioaktif yang konstan di bagian dalam bumi memperlambatnya lebih jauh. Para ilmuwan memperkirakan akan memakan waktu sekitar 91 miliar tahun agar inti benar-benar memadat—tetapi matahari akan terbakar dalam sepersekian waktu itu sekitar 5 miliar tahun .
Belahan Inti
Sama seperti litosfer, inti bagian dalam dibagi menjadi belahan timur dan barat. Belahan ini tidak meleleh secara merata, dan memiliki struktur kristal yang berbeda.Belahan bumi barat tampaknya mengkristal lebih cepat daripada belahan bumi timur. Faktanya, belahan timur inti bagian dalam mungkin sebenarnya sedang mencair.
Inti Dalam
Geoscientist baru-baru ini menemukan bahwa inti dalam itu sendiri memiliki inti—inti dalam. Fitur aneh ini berbeda dari inti dalam dengan cara yang sama seperti inti dalam berbeda dari inti luar. Para ilmuwan berpikir bahwa perubahan geologis radikal sekitar 500 juta tahun yang lalu menyebabkan inti dalam ini berkembang.Kristal inti bagian dalam berorientasi timur-barat bukan utara-selatan. Orientasi ini tidak selaras dengan sumbu rotasi bumi atau medan magnet. Para ilmuwan berpikir kristal besi bahkan mungkin memiliki struktur yang sama sekali berbeda bukan hcp , atau ada pada fase yang berbeda.
Daya tarik
Medan magnet bumi tercipta di inti luar yang berputar-putar. Magnet di inti luar sekitar 50 kali lebih kuat daripada di permukaan.Mungkin mudah untuk berpikir bahwa magnet bumi disebabkan oleh bola besar besi padat di tengahnya. Tapi di inti bagian dalam, suhunya sangat tinggi sehingga magnet besi berubah. Setelah suhu ini, yang disebut titik Curie, tercapai, atom-atom suatu zat tidak dapat lagi sejajar dengan titik magnet.
Teori Dinamo
Beberapa ahli geosains menggambarkan inti luar sebagai "geodynamo" Bumi. Agar planet memiliki geodinamo, ia harus berputar, harus memiliki media fluida di bagian dalamnya, fluida harus dapat menghantarkan listrik, dan harus memiliki suplai energi internal yang menggerakkan konveksi di dalam cairan.Variasi rotasi, konduktivitas, dan panas berdampak pada medan magnet geodinamo. Mars, misalnya, memiliki inti yang benar-benar padat dan medan magnet yang lemah. Venus memiliki inti cair, tetapi berputar terlalu lambat untuk menghasilkan arus konveksi yang signifikan. Itu juga memiliki medan magnet yang lemah. Jupiter, di sisi lain, memiliki inti cair yang terus berputar karena rotasi planet yang cepat.
Bumi adalah geodinamo "Goldilocks". Ia berputar dengan mantap, dengan kecepatan 1.675 kilometer per jam 1.040 mil per jam di Khatulistiwa. Gaya Coriolis, artefak rotasi Bumi, menyebabkan arus konveksi menjadi spiral. Besi cair di inti luar adalah konduktor listrik yang sangat baik, dan menciptakan arus listrik yang menggerakkan medan magnet.
Pasokan energi yang mendorong konveksi di inti luar disediakan saat tetesan besi cair membeku ke inti dalam yang padat. Pemadatan melepaskan energi panas. Panas ini, pada gilirannya, membuat besi cair yang tersisa lebih apung. Cairan yang lebih hangat berputar ke atas, sementara padatan yang lebih dingin berputar ke bawah di bawah tekanan kuat: konveksi.
Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi sangat penting bagi kehidupan di planet kita. Ini melindungi planet dari partikel bermuatan angin matahari. Tanpa perisai medan magnet, angin matahari akan melucuti atmosfer bumi dari lapisan ozon yang melindungi kehidupan dari radiasi ultraviolet yang berbahaya.Meskipun medan magnet bumi umumnya stabil, ia berfluktuasi terus-menerus. Sebagai inti luar cair bergerak, misalnya, dapat mengubah lokasi kutub utara dan selatan magnet. Kutub Utara magnet bergerak ke atas to 64 kilometer 40 mil setiap tahun.
Fluktuasi di inti dapat menyebabkan medan magnet bumi berubah lebih dramatis. Pembalikan kutub geomagnetik, misalnya, terjadi setiap 200.000 hingga 300.000 tahun. Pembalikan kutub geomagnetik persis seperti yang terdengar: perubahan kutub magnet planet, sehingga kutub utara dan selatan magnet terbalik. “Pembalikan kutub” ini bukanlah bencana besar—para ilmuwan telah mencatat tidak ada perubahan nyata dalam kehidupan tumbuhan atau hewan, aktivitas glasial, atau letusan gunung berapi selama pembalikan kutub geomagnetik sebelumnya.
Mempelajari Inti
Geoscientist tidak dapat mempelajari inti secara langsung. Semua informasi tentang inti berasal dari pembacaan data seismik yang canggih, analisis meteorit, eksperimen laboratorium dengan suhu dan tekanan, dan pemodelan komputer.Sebagian besar penelitian inti telah dilakukan dengan mengukur gelombang seismik, gelombang kejut yang dilepaskan oleh gempa bumi di atau dekat permukaan. Kecepatan dan frekuensi gelombang tubuh seismik berubah dengan tekanan, suhu, dan komposisi batuan.
Faktanya, gelombang seismik membantu geoscientist mengidentifikasi struktur inti itu sendiri. Pada akhir abad ke-19, para ilmuwan mencatat "zona bayangan" jauh di dalam Bumi, di mana jenis gelombang tubuh yang disebut gelombang-s berhenti seluruhnya atau diubah. Gelombang S tidak dapat merambat melalui cairan atau gas. “Bayangan” tiba-tiba di mana gelombang-s menghilang menunjukkan bahwa Bumi memiliki lapisan cair.
Pada abad ke-20, geoscientist menemukan peningkatan kecepatan gelombang-p, jenis lain dari gelombang tubuh, sekitar 5.150 kilometer 3.200 mil di bawah permukaan. Peningkatan kecepatan berhubungan dengan perubahan dari cairan atau media cair ke padat. Ini membuktikan adanya inti dalam yang solid.
Meteorit, batuan luar angkasa yang menabrak Bumi, juga memberikan petunjuk tentang inti Bumi. Sebagian besar meteorit adalah pecahan asteroid, benda berbatu yang mengorbit matahari antara Mars dan Jupiter. Asteroid terbentuk pada waktu yang hampir bersamaan, dan dari bahan yang hampir sama, seperti Bumi. Dengan mempelajari meteorit kondrit yang kaya zat besi, ahli geosains dapat mengintip formasi awal tata surya kita dan inti awal Bumi.
Di lab, alat yang paling berharga untuk mempelajari gaya dan reaksi pada intinya adalah sel landasan berlian. Sel landasan berlian menggunakan zat terkeras di Bumi berlian untuk mensimulasikan tekanan yang sangat tinggi di intinya. Perangkat menggunakan laser sinar-x untuk mensimulasikan suhu inti. Laser dipancarkan melalui dua berlian yang meremas sampel di antara mereka.
Pemodelan komputer yang kompleks juga memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari inti. Pada 1990-an, misalnya, pemodelan dengan indah mengilustrasikan geodinamo—lengkap dengan pole flips.
Apa Itu Berbagai Jenis Energi?
Tahukah kamu bahwa ada banyak jenis energi? Ketika matahari bersinar di luar, ia mengeluarkan energi cahaya melalui sinarnya yang cerah. Pastikan kamu mengenakan kacamata hitam saat energi ini bersinar!Gosok tangan kamu dengan cepat bersama-sama. Kamu mungkin merasa mereka menjadi hangat. Ini adalah contoh energi panas. Molekul di tangan Anda bergerak cepat untuk menghasilkan panas.
Ada juga energi listrik, yang terjadi ketika sesuatu yang disebut elektron bergerak di sekitar rangkaian untuk menghasilkan listrik.
Ini hanyalah beberapa dari banyak jenis energi yang kita gunakan setiap hari.
Post a Comment for "Inti Bumi IPA Kelas 7 Semester 2"