Struktur kecepatan gelombang seismik mencerminkan sifat-sifat interior Bumi dan planet-planet lain, termasuk komposisi material, kepadatan, porositas, dan suhu. Ahli geofisika mengandalkan analisis dan interpretasi struktur kecepatan dalam eksplorasi sumber daya, seismologi, dan untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang perkembangan geologi Bumi.
"Teori-teori seismologi yang matang dan data-data baru telah memberi kita pemahaman yang lebih menyeluruh tentang struktur interior Bumi."
Sejak munculnya seismologi modern, telah terjadi kemajuan-kemajuan signifikan dalam pemahaman kita tentang struktur kecepatan gelombang seismik. Penemuan seismometer pada abad ke-19 mendorong penelitian sistematis dan memungkinkan perekaman dan analisis gelombang seismik.
Pada abad ke-20, terobosan penting telah dilakukan dalam seismologi. Misalnya, pada tahun 1909 Andrea Mohorovich mengidentifikasi batas penting di dalam Bumi yang disebut diskontinuitas Mohorovich, yang merupakan pemisahan antara kerak dan mantel dan disertai dengan peningkatan signifikan dalam kecepatan gelombang seismik. Dalam beberapa dekade berikutnya, pengumpulan dan pemahaman data gempa bumi maju secara dramatis seiring terbentuknya jaringan seismograf standar global.
Penelitian di abad ke-21 telah difokuskan pada pemodelan struktur kecepatan internal Bumi yang lebih akurat, terutama sifat inti dalam dan pengembangan teknologi seperti pencitraan akustik, yang memungkinkan model terperinci dari struktur internal Bumi.
Studi tentang struktur kecepatan gelombang seismik secara sistematis mengungkap komposisi material dan kondisi fisik interior Bumi. Variasi kecepatan gelombang dipengaruhi oleh kepadatan dan kondisi material, yang memberi tahu kita tentang cara kerja struktur dalam Bumi.
"Gelombang P bergerak melalui semua materi, sedangkan gelombang S hanya melewati materi padat, yang memberi mereka peran berbeda dalam membantu kita memahami struktur Bumi."
Gelombang seismik bergerak pada kecepatan yang berbeda di berbagai lapisan Bumi, dan variasi ini terkait erat dengan suhu, komposisi, dan tekanan yang sesuai. Fitur struktural Bumi mencakup diskontinuitas seismik yang berbeda, yang mewakili perubahan dalam komposisi mineral atau kondisi fisik.
Kecepatan gelombang P dan gelombang S pada kerak bumi berkisar antara 6,0-7,0 km/s dan 3,5-4,0 km/s. Kecepatan seismik pada kerak bumi cenderung meningkat seiring dengan kedalaman, terutama karena peningkatan tekanan, yang membuat material menjadi lebih padat.
Rata-rataKecepatan gelombang P di mantel atas adalah 7,5-8,5 km/s dan kecepatan gelombang S adalah 4,5-5,0 km/s. Peningkatan kecepatan seismik terutama disebabkan oleh peningkatan tekanan.
Kecepatan gelombang P rata-rata di mantel bawah berkisar antara 10 hingga 13 km/s, sedangkan kecepatan gelombang S berkisar antara 5,5 hingga 7,0 km/s. Peningkatan kecepatan di lapisan ini terutama disebabkan oleh lingkungan tekanan yang lebih kuat.
Kecepatan gelombang P rata-rata inti luar adalah 8,0-10 km/s, sedangkan gelombang S tidak dapat merambat, yang menunjukkan keadaan fluida; sedangkan kecepatan gelombang P rata-rata inti dalam sekitar 11 km/s dan gelombang S adalah 3,5 km/s. /s, yang menunjukkan bahwa bagian dalamnya tersusun dari padatan dengan kepadatan tinggi.
"Anisotropi inti dalam menyebabkan kecepatan gelombang seismik bervariasi tergantung pada arah pergerakannya, yang menunjukkan bahwa rotasi Bumi juga memengaruhi penyelarasan kristal inti."
Selain Bumi, struktur kecepatan Bulan dan Mars juga telah dipelajari secara ekstensif. Catatan kecepatan gelombang seismik bulan sebagian besar berasal dari data misi Apollo, sedangkan data seismik Mars sebagian besar berasal dari misi InSight.
Kerak bulan memiliki ketebalan sekitar 60 km, dengan kecepatan gelombang P berkisar antara 5,1 hingga 6,8 km/s dan kecepatan gelombang S berkisar antara 2,96 hingga 3,9 km/s. Perbedaan lapisan internal menyebabkan kecepatan bervariasi secara signifikan pada kedalaman yang berbeda.
Ketebalan kerak Mars adalah 10-50 km, dan kecepatan gelombang P dan S masing-masing antara 3,5-5 km/s dan 2-3 km/s. Seiring bertambahnya kedalaman, peningkatan tekanan juga menyebabkan kecepatan meningkat.
Saat ini, eksplorasi seismik terhadap benda-benda lain di luar angkasa relatif terbatas. Namun, misi luar angkasa di masa depan diharapkan dapat memperluas studi ini ke cakupan yang lebih luas, memberikan wawasan tentang jenis planet lain di tata surya kita dan struktur bagian dalamnya.
Setelah memahami berbagai kompleksitas struktur kecepatan gelombang seismik, seberapa banyak wawasan baru yang dapat kita peroleh tentang dunia bawah tanah yang tersembunyi ini?