Siklus siang dan malam Bumi didefinisikan dengan jelas, di mana setiap periode berlangsung selama 24 jam sebelum siklus berikutnya dimulai. Inilah acuan yang kita pakai untuk menjalani kehidupan sehari-hari.
Namun, Bumi kita adalah sebuah bola besar yang bergerak dan berputar, melaju mengelilingi Matahari dengan kecepatan luar biasa, yakni 107.000 kilometer per jam, sambil mengorbit satelit alami yang memiliki tarikan gravitasi tersendiri. Karena itu, rotasi planet ini tidak sepenuhnya terikat pada kerangka waktu 24 jam.
Meskipun banyak fluktuasi dalam panjang hari Bumi yang penyebabnya sudah diketahui, para ilmuwan juga mengamati fluktuasi yang sangat kecil dalam durasi hari tersebut pada skala puluhan hingga ribuan tahun, yang cukup sulit untuk dijelaskan.
Sekarang, tim ahli geofisika dari ETH Zürich, Swiss, yakin telah menemukan jawabannya di inti besi cair Bumi, di mana perubahan kecil di bagian tersebut memengaruhi rotasi planet kita.
Beberapa fluktuasi berbeda menyebabkan variasi dalam panjang hari Bumi. Salah satunya adalah sekitar 1,72 milidetik per abad, yang dipengaruhi oleh tarikan Bulan dan pantulan lambat kerak Bumi yang sebelumnya dibebani oleh es purba. Selain itu, perubahan volume air juga dapat memengaruhi rotasi Bumi, karena pergeseran massa di bawah permukaannya, serupa dengan dampak perubahan volume es.
Pada skala dekade, fluktuasi sekitar 2 hingga 3 milidetik telah dihubungkan dengan aliran besar di inti fluida Bumi. Namun, terdapat fluktuasi lainnya sekitar 3 hingga 4 milidetik setiap seribu tahun, dan penyebabnya masih belum dapat dijelaskan dengan jelas.
Fluktuasi waktu ini konsisten dengan pergerakan di batas inti-mantel, namun upaya sebelumnya pada tahun 2006 untuk menghubungkan model tersebut dengan data observasi tidak berhasil sepenuhnya.
Seperti yang dijelaskan oleh para peneliti dari ETH Zürich, baik teknik pemodelan teoritis maupun pengumpulan data observasi telah mengalami kemajuan signifikan sejak saat itu. Karena itu, mereka memutuskan untuk mencoba lagi.
Tentu saja, ini bukanlah tugas yang mudah. Untuk mengidentifikasi fluktuasi yang tepat secara akurat, tim harus mengeliminasi semua fluktuasi lain yang sudah diketahui. Artinya, mereka harus memodelkan dengan teliti pergeseran volume es dan air serta memahami bagaimana perubahan tersebut memengaruhi rotasi Bumi.
Dikutip dari Science Alert, efek tarikan Bulan dan elastisitas kerak Bumi juga harus diperhitungkan. Setelah itu, sisa fluktuasi yang ada dapat dianalisis lebih mendalam untuk mencari tanda-tanda pengaruh dari inti Bumi.
Para peneliti memanfaatkan jaringan saraf, serta pengukuran medan magnet Bumi yang diperoleh dari bebatuan dan pengukuran medan magnet modern, untuk melakukan analisis ini.
Mereka juga mengandalkan penelitian sebelumnya yang menyediakan sejarah komprehensif rotasi Bumi berdasarkan data gerhana dan okultasi Bulan, di mana Bulan menghalangi pandangan ke planet atau bintang, yang telah tercatat sejak tahun 720 SM.
Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa pengaruh pergeseran massa es dan air Bumi jauh lebih kecil dibandingkan yang diperkirakan sebelumnya. Selain itu, fluktuasi pada skala waktu milenium tersebut konsisten dengan model sederhana magnetohidrodinamika inti fluida luar Bumi.
Namun, itu bukan berarti kita dapat menutup bab tentang misteri kecil ini. Mengukur fenomena yang sangat halus dan mengidentifikasi penyebabnya bukanlah tugas yang mudah, dan tentu saja ada margin kesalahan yang harus diperhitungkan.
Hasil penelitian tim menunjukkan bahwa untuk memahami semua pengaruh kecil yang memengaruhi rotasi Bumi, kita perlu mempelajari planet kita dengan lebih mendalam. Selain itu, kita juga memerlukan kumpulan data yang lebih besar untuk mendapatkan pemahaman yang lebih akurat.
“Hasil penelitian kami menunjukkan pentingnya geodinamika internal pada fluktuasi panjang hari dalam jangka panjang, terutama karena gerakan fluida di inti luar Bumi,” tulis mereka dalam makalah yang diterbitkan di Geophysical Research Letters.
“Namun, dengan kekurangan yang masih ada, termasuk kurangnya model fisik yang komprehensif untuk memperhitungkan berbagai komponen dinamika inti, ada banyak motivasi untuk meningkatkan model inti Bumi yang tersedia saat ini,” kata para peneliti.
