Hujan Besi

Pada wilayah dengan ketebalan sekitar 2000 mil antara inti bumi dan keraknya, banyak sekali di temukan percikan dari besi yang tersebar mulai dari beberapa meter hingga ratusan kilometer pada diameternya. Berdasarkan pada teori yang selama ini di pegang, sepintas tampaknya lebih masuk akal bahwa besi berasal dari tabrakan antara Bumi dan planetesimal (planet yang mengorbit di sekitarnya) yang terjadi selama masa formatif bumi dimana terjadi tembakan dengan kekuatan besar dan kecepatan seperti peluru yang langsung masuk ke dalam inti bumi.

Kemudian misteri korelatif yang selama ini di perbincangkan para ahli di mana secara proporsional bulan memiliki besi yang jauh lebih sedikit pada mantelnya di bandingkan bumi. Sejak bulan telah mengalami pemboman luar angkasa yang sama seperti bumi, apa yang bisa dijelaskan mengenai adanya unsur relatif yang ada dalam mantel bulan itu sendiri?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, para ilmuwan yang dipimpin oleh Profesor Stein Jacobsen di Harvard University dan Profesor Sarah Stewart di University of California di Davis (UC Davis) bertanya-tanya apakah benar nilai teoritis yang diterima dari titik penguapan besi di bawah tekanan yang tinggi.

Jika penguapan terjadi pada tekanan yang lebih rendah dari yang diasumsikan, maka kemungkinan yang terjadi adalah penguapan dimana sepotong besi padat setelah tabrakan mungkin akan menyebar menjadi uap besi dan menjadi hujan besi yang akan menyelimuti pembentukan bumi, bukan melesat kuat melewati kerak bumi seperti yang selama ini di asumsikan. Hujan yang kaya dengan zat besi yang dihasilkan akan menciptakan kantong elemen dimana saat ini sudah ditemukan dalam mantel.

Adapun bulan, penyebaran uap besi yang sama persis dapat terjadi, tetapi karena gravitasi yang lemah menyebabkan ketidakmampuan untuk menangkap sebagian besar atom besi bebas yang mengambang, dan ini menjelaskan mengapa bulan memiliki besi yang sedikit di bandingkan bumi.

Terbentuknya Hujan Besi

Rick Kraus di LLNL (sebelumnya di Harvard) dan peneliti Sandia Ray Lemke dan Seth Akar menggunakan Z mesin untuk mempercepat logam dalam kecepatan ekstrim menggunakan medan magnet yang kuat. Para peneliti menciptakan target yang terdiri dari plat besi 5 milimeter persegi dan tebal 200 mikron, di hantamkan pada pelat aluminium tipis yang di luncurkan dengan kecepatan hingga 25 kilometer per detik. Pada Tabrakan  bertekanan ini, gelombang kejut yang kuat yang di hasilkan oleh besi bertujuan untuk menekan, panas dan - dalam tekanan nol akibat dari gelombang yang terpantul dari permukaan besi ini, menyebabkan besi dapat menguap

Hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa tekanan gelombang kejut yang diperlukan untuk menguapkan zat besi adalah sekitar 507 gigapascals (GPa), meruntuhkan lebih dari 40 persen perkiraan teoritis sebelumnya yaitu 887 GPa. Melalui akresi, tekanan yang rendah ini akan mudah dicapai selama tahap akhir pertumbuhan planet. Dan hal ini memungkinkan terjadinya hujan besi yang dapat menyelimuti bumi.

Percobaan yang dilakukan tersebut telah mematahkan teori yang selama ini di pegang oleh para ilmuwan mengenai cara pembentukan planet. Selama ini para ilmuwan berpikir bahwa besi yang ada pada bumi terjadi karena hantaman yang keras yang membuatnya masuk ke dalam kerak bumi lalu menggumpal di dalamnya.

Secara teknis besi yang menguap akan tersebar di atas permukaan bumi dan bercampur dengan air hujan. Pada fase awal pembentukan bumi hujan besi terjadi akibat penguapan besi dan bercampur dengan air. Dan tetesan-tetesan kecil ini akan bercampur dengan mudah masuk kedalam mantel bumi. Hal ini telah merubah interpretasi tentang data geokimia yang kita gunakan selama ini pada waktu pembentukan inti bumi.