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."
Menurut rasio eksperimental, Schmidt menghitung bahwa sekarang
gelombang kecepatan lava ke permukaan sudah 25 kali lebih cepat dari
yang diprediksi. Dan apakah perubahan demikian pasti akan mempengaruhi
aktivitas permukaan lempeng, Schmidt menambahkan bahwa kesimpulan
yang diberikan masih terlalu dini. Namun dalam sebuah film akbar
"2012"pada akhir tahun 2009, penyebab kehancuran bumi adalah lava
menyembur ke atas.