Dengan bantuan sebuah mesin sentrifugal raksasa, geoscientists Schmidt
dari Federal Institute of Technology Zurich baru-baru ini melakukan
serangkaian percobaan untuk membuktikan perubahan baru dari aktivitas
geologi. Dalam percobaannya, ia menemukan lava dalam bumi, kecepatan
naiknya ke permukaan lebih cepat 25 kali dari sebelumnya.
Bulan pertama Tahun Baru belum selesai, ilmuwan bumi
(geoscientists) dengan jelas telah merasa bahwa aktivitas dari gerakan
geologi.
Malam Natal tahun lalu, gunung berapi Mayon yang
terletak di Provinsi Albay, Philipina, mulai memuntahkan lahar, para
geolog memperingatkan penduduk di sekitar kawasan gunung berapi agar
mengungsi, dan menganggap setiap saat dapat terjadi letusan dahsyat pada
gunung berapi yang paling aktif di Philipina ini.
Awal Januari, gunung berapi Nyamuragira yang terletak
di sebelah timur Provinsi Kivus, Democratic Republic of Congo
(Kinshasa), pada tanggal 1 malam mulai memuntahkan lahar, sehari
kemudian, gunung berapi Galeras yang terletak di bagian tenggara
Kolombia meletus; pada hari yang sama, gunung berapi yang terletak di
Pulau La Réunion, Perancis di Samudera Hindia ditemukan sedang
memuntahkan magma dalam jumlah besar.
Pada 13 Januari, sebuah gempa bumi berkekuatan 7,3
SR terjadi di Haiti, merambat hampir 16 kilometer di Port-au-Prince
ibukota Haiti, hampir menghancurkan seluruh kota. Meskipun Haiti berada
di persimpangan Lempeng Amerika Utara dan Lempeng Karibia, itu adalah
daerah rawan gempa, tetapi dalam waktu hampir 200 tahun, Pulau
Hispaniola yang berada di Haiti telah mempertahankan ketenangannya di
permukaan bumi, hingga pada 13 Januari lalu baru tiba-tiba meledak.
Walaupun para geologis yang terus menerus mencermati
perubahan-perubahan dalam struktur geologi bumi Haiti, juga tidak
memperkirakan gempa bumi di Haiti akan datang dengan tiba-tiba. Michael
Blanpied geologis dari United States Geological Survey ketika
diwawancara oleh "Time" pasca gempa mengatakan: "Banyak geologis telah
menghabiskan waktu puluhan tahun untuk meneliti Haiti, semua orang tahu
pada akhirnya akan terjadi sekali gempa bumi yang besar, tapi untuk
memastikan kapan terjadi, tak seorang pun dapat membuat ramalan seperti
itu. "Sampai sebelum gempa bumi Haiti terjadi, para geologis juga tidak
menemukan sesuatu sinyal elektromagnetik yang tidak normal, sinyal air,
atau sinyal lainnya yang menunjukkan kedatangan gempa bumi."
Untungnya, gempa ini tidak menyebabkan tsunami. gempa
bumi yang terjadi di atas lempeng lautan biasanya akan menyebabkan
gunung berapi di bawah laut meletus atau gempa lainnya, aktivitas
geologi di bawah laut ini akan memicu gelombang besar, sering kali
mempunyai daya rusak yang lebih besar. Tetapi tidak boleh dipandang
ringan karena "di Haiti masih mungkin akan terjadi lagi gempa dengan
skala yang hampir sama."
Seorang ahli gempa Inggris William McCain mengatakan.
Menurut penelitian, di bawah dua lempeng Haiti berada, masih tersimpan
gaya yang sangat besar. "Masyarakat Haiti harus mempersiapkan diri lebih
serius, setidaknya lebih siap daripada sekarang." McCain
memperingatkan.
Kebanyakan ahli geologi memahami secara kasar
pergerakan lempeng bumi, tetapi apa jenis gayanya yang akhirnya
menimbulkan lempengan patah atau lava yang mengalir keluar, tidak banyak
orang yang dapat memprediksi sebelum pergerakan geologi terjadi. Selain
itu, baru-baru ini beberapa studi yang dilakukan oleh para
geoscientists terhadap gempa bumi dan letusan gunung berapi, mungkin
juga akan terjadi masalah baru. Menurut sebuah studi baru dari
University of Zurich Federal Institute of Technology menunjukkan bahwa
model gerakan geologi bumi sekarang, mungkin telah berbeda dengan yang
ditetapkan oleh para geologis pada awalnya. "Lava bergerak menyembur ke
permukaan dengan kecepatan 25 kali lebih cepat dari yang diperkirakan."
MaxSchmidt berkata. Dalam suatu eksperimen yang dipimpinnya, dia dan
koleganya menemukan bahwa saat ini gerakan geologi, jauh lebih dramatis
dibandingkan masa lalu.
Percobaan dengan Mesin Sentrifugal
Untuk mensimulasikan gerakan geologi di bawah,
Schmidt menggunakan sebuah mesin sentrifugal besar. Diameter mesin ini 2
meter, ditempatkan di ruang bawah tanah Departemen Geologi Federal
Institute of Technology Zurich.
Pada tahun 2001, Schmidt datang ke Zurich Federal
Institute of Technology. Ini adalah sekolah Politeknik yang paling
banyak memperoleh Hadiah Nobel, para ilmuwan yang berhasil dari sekolah
ini, di antaranya adalah Albert Einstein. Sekolah ini akan memberikan
lingkungan peneliti yang paling profesional, dan untuk ilmuwan bumi
Schmidt, ini berarti bahwa ia dapat memiliki salah satu mesin
sentrifugal skala besar yang paling unik dan satu-satunya di dunia.
Selain dapat terus dipercepat, mesin sentrifugal juga dapat bekerja di
bawah tekanan dan suhu lingkungan tertentu, parameter tekanan dan
temperatur ini membentuk lingkungan yang sangat mirip dengan interior
bumi. Dalam lingkungan ini, pengoperasian sentrifugal dapat mempengaruhi
sampel batu, Schmidt juga dapat melihat diferensiasi dan mencairnya
sampel tersebut. Itu mirip dengan situasi ditampilkan lava di bawah
lapisan permukaan ketika gempa bumi atau letusan gunung berapi.
Dalam percobaan, kecepatan mesin sentrifugal
dinaikkan hingga mencapai 2.800 kali per menit, gaya yang ditimbulkan
dalam kecepatan ini adalah 3.000 kali percepatan gaya gravitasi bumi.
Ketika mulai dijalankan pada kecepatan penuh, suara yang dihasilkan
mencapai 120 db. "Ini seperti berdiri di atas pesawat hendak lepas
landas." Schmidt berkata. Menurut dia, kecepatan cincin luar sentrifugal
dapat mencapai 850 km/jam, jika menekan tombol off saat mesin
beroperasi, paling sedikit harus menunggu 1 jam, mesin baru akan
berhenti secara bertahap. Dalam percobaan biasa di laboratorium, ketika
gaya yang dihasilkan oleh mesin sentrifugal dengan kecepatan tinggi
hingga 400-700 kali percepatan gravitasi di bumi, sampel batu sudah
mulai menunjukkan tren pencairan dan gerakan.
Sekarang magma letusan gunung berapi berasal dari era
awal Firaun, eksperimen Schmidt juga mengikuti gerakan geologis model
lama mekanika dan termodinamika. Yang disebut model adalah metode
observasi dan perhitungan, para ilmuwan bumi harus terlebih dahulu
menyetujui hubungan antara jumlah elemen, berikutnya baru dapat mulai
memverifikasi "kalkulus" keluar dari hasil percobaan mereka.
Pertama-tama Schmidt dan tim risetnya menyiapkan
sejumlah sampel batu. Lahar interior bumi, biasanya beberapa batu basalt
semi-cair; Schmidt mendapatkan beberapa batu ini dari punggungan tengah
samudra, ini mewakili magma dalam gerakan geologis. Batu Olivin
membentuk 2/3 dari lapisan mantel, jadi ia menggunakan lapisan batu ini
sebagai "tanah." Awal percobaan, di samping harus mempercepat mesin
sentrifugal agar dapat menciptakan lingkungan gerakan untuk basalt, juga
menaikkan suhu di ruang percobaan hingga 1.300 derajat Celsius, dan
memberi tekanan tinggi hingga megapascals.
Dalam lingkungan ini, batu basalt bertahap mencair,
dan secara perlahan-lahan memberi tekanan pada lapisan batu olivin di
atas lapisannya. Schmidt dan tim risetnya bertanggung jawab atas
catatan-catatan proses dan berbagai jenis perubahan data. Di bawah
mikroskop mereka mengamati hubungan dua jenis batu-batuan saling
penetrasi dan terobos, akhirnya mereka menemukan bahwa beberapa yang
telah diakui ilmuwan bumi sebagai konstan, sekarang telah berubah.
Aktivitas magma biasanya terjadi pada tempat 120
kilometer di bawah permukaan. Sesuai dengan perkiraan sebelumnya bila
magma hendak menerobos lapisan mantel, menyembur ke permukaan,
memerlukan waktu beberapa ratus ribu tahun. Namun, menurut eksperimen
Schmidt, sekarang proses ini tampaknya dapat diselesaikan dalam ribuan
tahun. Koleksi baru batu basalt menunjukkan gaya ke atas magma telah
dipercepat, "Sebelumnya, kami percaya bahwa magma yang disemburkan
keluar dari gunung berapi berasal dari Ice Age, sekarang tampaknya magma
ini semata-mata berasal dari zaman Firaun."
