Geofisika adalah cabang ilmu alam yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk mempelajari Bumi . Ilmu ini mencakup berbagai sub-disiplin ilmu, masing-masing berfokus pada aspek berbeda dari sifat fisik bumi, termasuk medan gravitasi, medan magnet, energi panas bumi, aktivitas seismik, dan banyak lagi. Bidang ini sangat penting untuk memahami komposisi, struktur, dan proses bumi, yang memiliki penerapan luas dalam prediksi bencana alam, eksplorasi sumber daya alam, dan perlindungan lingkungan.
Bumi tersusun atas beberapa lapisan, mulai dari permukaan: kerak bumi, mantel, inti luar, dan inti dalam. Setiap lapisan mempunyai sifat fisik dan kimia yang berbeda. Kerak merupakan lapisan terluar, tipis dan padat. Di bawahnya terdapat mantel, yang berbentuk semi-cair dan menyalurkan panas dari bagian dalam bumi ke permukaan. Inti dibagi menjadi dua bagian: inti luar yang cair dan inti dalam yang padat, terutama terdiri dari besi dan nikel. Lapisan-lapisan ini dapat dipelajari melalui gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi, yang bergerak dengan kecepatan berbeda-beda bergantung pada kepadatan dan keadaan material yang dilewatinya.
Gravitasi, suatu gaya fundamental alam, sedikit bervariasi di seluruh permukaan bumi karena perbedaan topografi, distribusi massa, dan variasi kepadatan di bawah permukaan. Geodesi adalah ilmu mengukur dan memahami bentuk geometris bumi, orientasi dalam ruang, dan medan gravitasi. Dengan mempelajari variasi medan gravitasi bumi, ahli geofisika dapat menyimpulkan informasi tentang distribusi massa di dalam bumi, yang penting untuk memahami pergerakan tektonik, isostasi, dan perubahan permukaan laut.
Bumi menghasilkan medan magnet yang melindungi planet ini dari radiasi matahari dan kosmik. Medan magnet ini dihasilkan oleh pergerakan besi cair di inti luar bumi. Paleomagnetisme mempelajari sejarah medan magnet bumi dengan memeriksa orientasi mineral magnetik pada batuan. Studi-studi ini sangat penting untuk mendukung teori lempeng tektonik dan pergeseran benua dengan menunjukkan bahwa benua telah berpindah dalam skala waktu geologis dan bahwa medan magnet bumi telah berbalik arah berkali-kali sepanjang sejarah.
Seismologi adalah studi tentang gempa bumi dan gelombang seismik yang bergerak melalui dan mengelilingi bumi. Gelombang seismik dihasilkan ketika ada pelepasan energi secara tiba-tiba di kerak bumi sehingga menimbulkan gempa bumi. Ada dua tipe utama gelombang seismik: gelombang tubuh (gelombang P dan gelombang S) dan gelombang permukaan. Gelombang P (gelombang primer) merupakan gelombang kompresional yang bergerak lebih cepat dan tiba lebih dulu, sedangkan gelombang S (gelombang sekunder) merupakan gelombang geser yang datang setelah gelombang P. Dengan menganalisis waktu yang dibutuhkan gelombang-gelombang ini untuk merambat melalui Bumi, para ilmuwan dapat menyimpulkan struktur dan komposisi interior Bumi.
Energi panas bumi mengacu pada panas yang terkandung di dalam bumi, yang dapat diakses dan dimanfaatkan untuk pemanasan dan menghasilkan listrik. Energi tersebut berasal dari pembentukan bumi dan peluruhan bahan radioaktif di kerak bumi. Gradien panas bumi, yang mengukur peningkatan suhu seiring dengan kedalaman, bervariasi tergantung pada lokasi geografis dan kondisi geologi. Daerah dengan aktivitas panas bumi yang tinggi, seperti sumber air panas, geyser, dan daerah vulkanik, merupakan lokasi utama untuk ekstraksi energi panas bumi. Sumber energi terbarukan ini merupakan bidang utama penelitian dan pengembangan geofisika.
Geofisika adalah bidang multidisiplin yang menjembatani kesenjangan antara fisika dan ilmu kebumian . Dengan menerapkan prinsip dan teknik fisika, ahli geofisika dapat menyelidiki bagian bawah permukaan bumi, mengungkapkan informasi berharga tentang struktur, sejarah, dan proses dinamis planet ini. Pengetahuan ini tidak hanya meningkatkan pemahaman kita tentang Bumi namun juga memiliki aplikasi praktis dalam eksplorasi sumber daya, perlindungan lingkungan, dan kesiapsiagaan bencana, menjadikan geofisika sebagai kontributor utama untuk mengatasi beberapa tantangan paling mendesak saat ini.
