KIMIA

Ada Partikel Aneh di Perut Bumi

Para ilmuwan telah mengidentifikasi partikel misterius di dalam Bumi. Partikel aneh yang disebut geoneutrino atau bagian dari partikel antimateri neutrino (partikel dasar yang memiliki massa sangat kecil sehingga dapat menembus Bumi), menurut para ilmuwan, bersembunyi jauh di bawah permukaan Bumi.

Setiap partikel bermateri memiliki partikel berlawanan, yaitu partikel antimateri. Partikel antimateri ini memiliki muatan yang berlawanan, dan saat kedua partikel ini bertemu, keduanya saling menghilangkan.

Partikel geoneutrino bukan sembarang partikel. Ilmuwan menyebutkan, partikel ini bisa saja mengungkapkan berapa banyak panas yang dihasilkan Bumi, dan bisa mengonfirmasi bahwa Bumi terbentuk dari materi matahari.

Mesin Panas Raksasa

Bagaimana partikel aneh ini terbentuk? Penulis studi yang juga fisikawan di Gran Sasso National Laboratory Italia, Aldo Ianni menjelaskan, saat Bumi terbentuk, elemen-elemen radioaktif torium dan uranium  tersebar pada bagian dalam Bumi dengan konsentrasi berbeda, baik pada kerak Bumi maupun lapisan Bumi. Kemudian elemen tersebut secara radioaktif membusuk, dan mengeluarkan panas, membentuk partikel subatomik yang dikenal sebagai geoneutrino.

Panas yang terbentuk dari pembusukan ini merupakan mesin yang menggerakkan gerakan kental, mencarikan materi yang membentuk lapisan bumi. Hal ini dapat menggeser lempeng tektonik yang kemudian menyebabkan gempa Bumi.

Peneliti memiliki model untuk memprediksi berapa banyak panas yang dihasilkan di dalam Bumi. Untuk mengukurnya terasa rumit mengingat terletak bermil-mil di bawah permukaan.

"Jika Anda ingin memahami berapa banyak panas yang dihasilkan oleh unsur-unsur radioaktif ini, satu-satunya cara untuk memahami yaitu yang disebut panas radiogenik melalui geoneutrino," kata Ianni.

Partikel Kecil

Untuk melakukan hal itu, para peneliti di laboratorium bawah tanah Gran Sasso, dengan kedalaman hampir satu mil di bawah sebuah gunung di Italia, mencari sinyal di kolam besar berisi minyak cair yang berkilau atau kolam yang menghasilkan kilatan cahaya saat partikel seperti proton melewati kolam tersebut.

Ianni mengatakan, saat geoneutrino melewati cairan berkilau, partikel ini bertemu proton dan memancarkan positron dan kemudian neutron, menciptakan sinyal khas. Banyak dari partikel-partikel aneh ini pada awalnya diidentifikasi berasal dari reaktor nuklir pembangkit listrik. Tapi, dengan mengukur tingkat energi neutrino, geoneutrino ini bisa mengisolasi 30 persen tingkat energi neutrino yang berasal dari lapisan bumi. Partikel geoneutrino tercipta dari pembusukan radioaktif torium dan uranium dalam sebuah reaksi yang mengeluarkan sejumlah panas.

Akibatnya, seberapa sering para peneliti menemukan partikel ini dapat mengungkapkan jumlah elemen radioaktif yang bersembunyi di lapisan Bumi, dan pada gilirannya mengetahui berapa banyak panas yang dihasilkan.

Bila perkiraannya tepat, maka ini membantu para ilmuwan memperbaiki pengetahuan mereka tentang lempeng tektonik. Tak hanya itu, kata Ianni, partikel ini juga dapat mengonfirmasi teori bahwa Bumi terbentuk dari matahari. Meteorit yang berasal dari sejarah awal Tata Surya mengandung rasio khusus uranium dan torium yang sangat erat mencerminkan komposisi permukaan matahari.

Dengan membandingkan rasio dengan jumlah unsur radioaktif yang ditemukan di dalam bumi, dapat mengkonfirmasi asal usul matahari Bumi. Temuan ini telah dirinci pada jurnal preprint arXiv.org pada 11 Maret 2013.

Sumber:

Apa kabar dunia