Monday, March 26, 2007

Terjadinya El-Nino

Lebih hangat daripada biasanya, jutaan ikan mati. Itulah peristiwa El-Nino­­—ungkapan orang Spanyol untuk “Kanak-kanak Yesus”—peristiwa itu sering terjadi di sekitar hari Natal.

Sebab terjadinya El-Nino adalah suatu perubahan pada pola musim di atas Pasifik. Seperti sebuah bak air raksasa, Pasifik berisi air dingin dibawahnya dan air hangat yang berbolak-balik di atasnya. Selama tahun-tahun biasa, angin pasat timur—dari timur ke barat—dengan kuat mendorong air hangat menjauh dari pantai Amerika Selatan. Ini menyebabkan air yang lebih dingin dan kaya zat hara naik membawa banyak makanan bagi banyak ikan. Setiap beberapa tahun, pantai barat Amerika Selatan dilanda hujan lebat dan banjir. Di lepas pantai yang airnya lebih dingin, akan menyebabkan air yang lebih dingin dan kaya zat hara naik membawa banyak makanan bagi banyak ikan।

Sebaliknya, dalam tahun El-Nino angina pasat tiba-tiba melambat, sehingga angina dari barat mendorong air permukaan yang hangat ke timur. Sepanjang pantai Amerika Selatan, air hangat itu mematika ikan serta makhluk yang memakannya sehingga hilanglah harapan industri perikanan setempat untuk memperoleh hasil tangkapan.

Menentukan Umur Fosil

Ahli arkeologi menetukan umur tulang dan benda prasejarah dengan teknik penaggalan radiocarbon. Dengan mengambil contoh kecil dari benda yang akan ditentukan umurnya, mereka mengukur berapa banyak isotop radioaktif karbon-14 terdapat di dalamnya. Tumbuhan menyerap karbon-14 dari dara selama membuat makanan, yaitu fotosintesis, dan binatang herbivore, atau pemakan tumbuhan, meperoleh bahan tersebut. Kalau suatu tumbuhan atau binatang mati, simpanan karbon-14-nya kian berkurang karena, seperti semua unsure radioaktif, karbon-14 melapuk dan kehilangan separuh massanya dalam rentang waktu 5.568 tahun, satu periode yang disebut umur paro. Jika jumlah karbon-14 dalam sekerat tulang antelope modern dibandingkan dengan jumlah karbon-14 pada fosil antelope, dan dengan menghitung pelapukan karbon-14, para peneliti dapat menghitung dengan tepat kapan antelope purba itu mati. Semakin tua sebuah fosil, semakin sedikit karbon-14 yang dikandungnya.

Karbon menjadi nitrogen
Jika atom karbon-14 melapuk menjadi nitrogen-14, satu neutron pecah menjadi satu proton, yang tetap tinggal, dan satu electron, yang dipancarkan sebagai partikel beta.

Terjadinya karbon-14
Di atmosfer bagian atas, sinar kosmis berenergi tinggi menciptakan neutron yang mengebom atom-atom nitrogen. Tiap benturan membuat satu atom karbon-14 dan satu proton.

Menerobos ke masa lampau
Dalam penggalian paleontology, lapisan paling dalam biasanya lapisan yang paling tua. Fosil yang terdapat di situ kandungan karbon-14 radioaktifnya semakin kurang bila dibandingkan dengan lapisan muda yang lebih atas.

Kereta Masa Depan

Kalau insinyur Jerman, Jepang, dan Amerika Serikat berhasil, kereta generasi berikut tidak menggunakan mesin, dan tidak pula berjalan di atas rel. Bahkan tidak ada roda, poros, persneling, motor atau rem. Kereta akan mengapung (atau berlevitasi) di atas bantalan magnetic di atas rel tuggal. Elektromagnet yang sangat efisien energinya akan mendorong dan menarik kereta sepanjang jalurnya seperti papan selancar di atas gelombang.

Karena tiadalah gesekan yang memperlambat gerak majunya selain hambatan angin, kereta dengan levitasi magnetic, atau maglev (magnetic levitation), akan mampu melaju 480 kilometer per jam atau lebih, dan akan mempu mendaki bukit sehingga tidak diperlukan terowongan yang mahal pembuatannya. Rancangan jalurnya meniadakan kemungkinan kereta lepas dari relnya. Karena tidak ada mesin atau rodanya, kereta maglev hamper tidak bersuara.

Mempelajari Isi Bumi

Mengamati langsung bagian dalam bumi tidaklah mungin—lubang paling dalam yang pernah dibor hanya mencapai 13 kilometer. Namun, para ilmuwan telah tahu banyak dengan menelaah getaran yang dihasilkan oleh gempa. Getaran yang disebut gelombang gempa atau gelombang seismic ini, menyebar dari suatu focus gempa di bawah tanah; setelah mencapai permukaan bumi, gelombang itu dicatat dan intensitasya diukur.

Studi terhadap tiga jenis gelombang gempa—gelombang permukaan, gelombang perapatan dan gelombang geseran—telah mengungakapkan suatu daerah sedalam 15-50 kilometer terdapat gelombang itu secara melambat. Daerah ini dikenal sebagai perputusan Mohorovicic, atau Moho untuk menghormati ahli gempa Kroasia yang menemukannya pada tahun 1909. Moho menandai adanya perubahan mendadak pada kerapatan dan cirri-ciri lain batuan di kedua sisinya; sebenarnya, Moho memisahkan kerak dengan selubung. Perputusan lain terdapat pada kedalaman 2.900 dan 5.100 kilometer.

Daripada menunggu terjadinya gempa, para ilmuwan sering menyulut bahan peledak di bawah tanah dan mencatat gelombang seismic yang ditimbulkannya. Mereka juga menggunakan teknik tomografi seismik untuk mambangun model tiga dimensi bagian dalam bumi.

Gelombang seismic
Bila gelombang seimic sampai di suatu perputusan, atau batas lapisan gelombang itu menembusnya langsung atau dengan pembiasan, atau terpantul. Kurva-kurva waktu-jarak memperlihatkan bahwa gelombang-lansung tiba paling dahulu di stasiun dekat gempa karena jarak merambatnya paling pendek. Di stasiun yang lebih jauh, gelombang pantulan yang merambatnya lebih cepat tiba lebih dahulu. Titik tempat kedua gelombang tiba bersama-sama menunjukkan kedalaman batas lapisan.

Bumi yang berlapis-lapis
Kalau kerapatan bumi makin ke dalam makin meningkat, gelombang seismic merambat membentuk radius lingkaran. Tetapi pada pergantian laisan kerapatan tiba-tiba berubah, dan gelombang seismic terpantul atau terbiaskan. Ini membuat ahli geologi mampu mengukur tebal tiap lapisan.

Menjajaki inti
Teknik tomografi seismic mencatat gelombang seismic pada berbagai lokasi untuk menciptakan berbagai pandangan tiga dimensi atas kerapatan bagian dalam bumi. Hasilnya adalah suatu potret mendetail struktur isi bumi.

Gelombang perapatan juga dikenal sebagai gelombang primer atau P, sementara gelombang geseran dikenal sebagai gelombang sekunder atau S.

Getaran alam bumi
Gempa mengirimkan gelombang geseran dan gelombang perapatan ke seluruh bola bumi. Bila gelombang perapatan yang merambat lebih cepat mencapai inti dalam, gelombag itu menemui bagian yang tiba-tiba lebih rapat dan terbiaskan hingga terciptalah suatu zona bayangan tempat sedikit saja energi yang sampai ke permukaan. Gelombang geseran tidak merambat menembus inti luar, atau bahan cair. Maka, para ilmuwan menyatakan bahwa inti luar bumi terdiri atas bahan cair.