Saat menjadi asisten seismograf sejak tahun 1925, Lehmann menyadari bahwa struktur lapisan bumi masih belum lengkap. Pemikiran ini muncul ketika ia bertanya “Mengapa di luar zona gempa getaran P-waves dapat dideteksi oleh seismograf?”. Hingga pada tahun 1936 ia mempublikasikan penelitiannya sehingga struktur inti bumi menjadi berubah. Lalu siapa Lehmann itu? Bagaimana ia bisa mengetahui bahwa ada lapisan lain di dalam inti bumi? Selengkapnya dalam artikel berikut!
Inge Lehmann
Inge Lehmann adalah seorang seismologist Denmark yang terkenal karena kontribusi di bidang identifikasi struktur inti Bumi. Penemuannya sangat penting pada bidang Ilmu Kebumian mengenai inti dalam bumi (solid inner core). Atas kontribusinya tersebut, ia mendapatkan berbagai penghargaan di antaranya William Bowie Medal (1977) dan Medal of the Seismological Society of America (1977). Selain itu, sebagai bentuk penghormatan, namanya diabadikan sebagai nama sebuah asteroid yaitu 5632 Ingelehmann.
Lehmann lahir di Denmark tahun 1888, ia menyelesaikan gelar matematika di Universitas Copenhagen tahun 1920. Kemudian ia bekerja sebagai asisten dosen bidang aktuaria selama beberapa tahun. Meskipun begitu ia juga mengambil studi mengenai kimia, fisika, dan astronomi. Di era ini baik pria maupun wanita tidak ada perbedaan dalam pendidikan, sehingga ada beberapa wanita yang menekuni ilmu sains selain Lehmann. Ia meninggal pada tahun 1993 di usia 104 tahun. Publikasi terakhirnya di tahun 1987 berjudul “Seismology in the days of old”.
Pertanyaan Terbesar Ilmuwan
Sekitar tahun 1900-an, para ilmuwan berpikir apa yang sebenarnya tersembunyi jauh di bawah telapak kaki mereka. Berdasarkan alat mengukur getaran gempa bumi–seismograf, para geofisikawan berasumsi bahwa inti bumi akan bersifat panas. Inti bumi ini digambarkan sebagai bola pijar panas (molten sphere), sebagai suatu konsep modeling inti planet.
Perhitungan data seismik umumnya berdasarkan body wave yang terdiri dua tipe getaran yaitu P-waves dan S-waves. P-waves adalah getaran longitudinal akibat lempeng bumi yang memadat dan mengembang. Getaran ini terasa sangat cepat, terlebih bila kita berada dekat dengan pusat gempa. Sedangkan S-waves adalah getaran transversal akibat pergerakan lempeng bumi yang bergelombang. Berbeda dengan P-waves yang dapat merambat baik di padatan maupun cairan, S-waves hanya dapat merambat pada padatan atau pada cairan dengan viskositas tinggi.
Namun pada akhir tahun 1880-an, para ahli seismologi hanya dapat melakukan observasi pada P-waves saja. Saat itu S-waves tidak dapat dideteksi dari belahan bumi yang berseberangan dengan titik pusat gempa. Artinya ada bagian di dalam inti bumi yang memutus perambatan S-waves.
Publikasi Lehmann
Para ahli geologi dan geodesi–terutama yang mempelajari tentang geometri bumi, serta ahli seismologi merasa penasaran dengan sejarah geologi dan struktur bumi. Salah satunya adalah Niels Erik Norlund, direktur institut geodetik–Den Danske Gradmaaling. Ia mengajak Lehmann untuk bergabung menjadi asisten pribadi pada tahun 1925. Norlund sendiri memiliki tujuan membangun dan mengembangkan stasiun seismograf yang paling canggih dan akurat di dunia. Bangunan ini dibangun di antara Denmark dan Greenland sebagai pusat studi gempa bumi.
Selama bekerja dengan Norlund, Lehmann mempelajari cara kerja alat ukur seismograf meliputi rekaman getaran dan titik pusat gempa (epicenter). Dengan keahliannya dalam ilmu matematika, di akhir tahun 1920-an Lehmann berhasil menyelesaikan permasalahan geofisika dan menjadi ahli seismograf.
Pada tahun 1926, ahli geofisika Inggris—Harold Jeffreys menyatakan bahwa inti bumi seharusnya memiliki lapisan cair yang menghalangi perambatan getaran S-waves. Model teorinya menyatakan bahwa P-waves bisa merambat pada medium apapun. Sehingga ketika P-waves merambat pada medium cair dan bagian padat yang tidak dilewati akan membentuk zona “shadows zones”.
Permasalahan muncul ketika seismograf dapat mengukur getaran P-waves di zona “shadows zones”. Saat gempa masif terjadi di New Zealand tahun 1929, P-waves dapat dideteksi di zona “shadows zones”. Lehmann kemudian memunculkan pertanyaan berdasarkan data yang ada: “Jika inti bumi hanya terdiri atas mantel dan cairan, bagaimana P-waves dapat menjangkau semua zona itu?”. Ia mendapatkan sebuah ide, jika lapisan inti bumi berinteraksi dengan getaran tersebut maka ada inti di dalam inti. Kemudian ia merevisi model bumi dari para ahli seismologi.
Di tahun 1936, ia mempublikasikan karya tulisnya dengan judul “P”. Dalam kajian tersebut ia menuliskan bahwa “Seperti hal yang sudah kita sepakati sebelumnya, di dalam bumi terdapat inti dan juga mantel bumi. Namun di dalam inti bumi terdapat inti dalam yang memiliki kecepatan paling besar dari pada lapisan di luarnya.”. Teori ini kemudian menyelesaikan permasalah P-waves yang dapat dideteksi pada zona “shadows zones”.
Pasca Publikasi September 1936
Pada tahun 1939, Lehmann menemukan ada bagian yang hilang dari teorinya. Hal ini setelah ahli lain melakukan pengukuran ulang dengan data yang lebih akurat. Hasil eksperimen ini kemudian dibandingkan dengan model Lehmann. Di tahun 1940, seorang ahli geologi menyatakan bahwa inti paling dalam berbentuk padatan, sesuai dengan paper Lehmann. Selanjutnya di tahun 1952, Francis Birch—geofisikawan mempublikasikan studi secara mendalam mengenai inti dalam bumi yang yang kemungkinan adalah padatan besi kristalin.
Lehmann kemudian menjadi kepala departemen seismologi Gradmaaling sampai dengan 1953. Dan selama beberapa tahun ia telah mempublikasikan karya tulis sebanyak 35 buah. Ia juga melanjutkan penelitiannya di bidang yang ia suka yaitu mengenai mantel bumi. Pada tahun 1965, Lehmann mendapatkan penghargaan Gold Medal dari Danish Academy of Sciences and Letters. Kemudian di tahun 1971 Lehmann mendapatkan penghargaan tertinggi Bowie Medal dari American Geophysical Union. Sebagai bentuk penghargaan, komunitas geologi memberikan nama batas antara inti dalam dan inti luar bumi sebagai “the Lehmann discontinuity”.
Kesimpulan
Itulah sejarah panjang ditemukannya inti dalam bumi setelah ditemukannya lapisan mantel dan inti bumi. Sehingga struktur inti bumi seperti yang kita ketahui sekarang yaitu : mantel bumi, inti luar bumi (cairan), dan inti dalam bumi (padatan). Penelitian yang dilakukan berdasarkan pertanyaan yang muncul ketika seismograf dapat menangkap getaran P-waves di luar zona gempa. Setelah publikasi yang dilakukan oleh Lehman di tahun 1936, penelitian mengenai material inti dalam bumi akhirnya berlanjut. Hingga ditemukan bahwa inti dalam bumi berbentuk padatan.
Sumber :
Boatman, LIz. (2023, 10 Agustus). September 1963: Seismologist Inge Lehmann Concludes That Earth Has an Inner Core. Diakses pada 01/10/2026, dari https://www.aps.org/apsnews/2023/08/seismologist-lehmann-earth-inner-core
Wikipedia. Inge Lehmann. Diakses pada 01/10/2026, dari https://id.wikipedia.org/wiki/Inge_Lehmann Wikipedia. Seismic Wave. Diakses pada 01/10/2026, dari https://en.wikipedia.org/wiki/Seismic_wave
Kredit Gambar :
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_Internal_Structure.svg. CC A 3.0
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Inge_Lehman.jpg. DCAC 2010
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seismogram.gif. Attribution : Pekachu (talk | contribs)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seismic_wave_travel_through_Earth.png. CC S.A 4.0
