Tiga stasiun untuk satu titik: cara seismograf menemukan pusat gempa

Satu alat hanya tahu jaraknya. Butuh beberapa alat yang saling berjauhan untuk menunjuk satu titik.

Setiap kali tanah bergoyang, dalam hitungan menit lembaga pemantau sudah mengumumkan letak pusat gempa, kedalamannya, dan kekuatannya. Angka-angka itu tidak datang dari seseorang yang kebetulan berada di dekat pusat gempa. Ia dihitung dari rekaman alat yang bahkan bisa berada ratusan kilometer dari sana. Caranya bertumpu pada satu fakta sederhana: getaran gempa merambat dalam beberapa jenis gelombang yang kecepatannya berbeda.

Gelombang pertama yang tiba disebut gelombang primer, gelombang tekan yang merambat paling cepat. Menyusul gelombang sekunder yang menggoyang tanah ke samping dan tiba belakangan. Semakin jauh sebuah stasiun dari pusat gempa, semakin lebar jeda antara kedatangan keduanya, persis seperti dua pelari dengan kecepatan berbeda yang jaraknya makin renggang seiring panjang lintasan. Dari lebar jeda itu, satu stasiun bisa menghitung jarak pusat gempa dari tempatnya. Tetapi hanya jaraknya, bukan arahnya.

Baca juga: Model dalam sains: peta yang sengaja disederhanakan supaya berguna

Lingkaran yang saling berpotongan

Satu jarak hanya memberi sebuah lingkaran: pusat gempa ada di suatu tempat sepanjang lingkaran itu. Stasiun kedua memberi lingkaran kedua, dan keduanya berpotongan di dua titik. Stasiun ketiga memutuskan mana di antara keduanya yang benar. Dalam praktiknya jauh lebih banyak stasiun dipakai, dan lingkaran-lingkaran itu tidak berpotongan rapi di satu titik karena bumi tidak seragam: gelombang merambat lebih cepat di batuan padat dan lebih lambat di endapan lunak. Komputer mencari titik yang paling cocok dengan semua rekaman sekaligus, dan ketidakcocokan yang tersisa menjadi ukuran seberapa yakin perkiraan itu.

Itulah sebabnya letak pusat gempa kadang direvisi beberapa jam setelah pengumuman pertama. Perkiraan awal dibuat dari stasiun terdekat yang datanya tiba lebih dulu; versi berikutnya memasukkan stasiun yang lebih jauh dan model bumi yang lebih teliti. Revisi itu bukan tanda kesalahan, melainkan cara kerja normal: pengukuran yang diperbaiki saat bukti bertambah. Kedalaman gempa paling sulit ditentukan, karena perubahan kedalaman yang kecil hanya sedikit mengubah waktu tiba gelombang di stasiun yang jauh. Jadi ketika angka kedalaman berubah paling besar di antara revisi, itu bukan kejanggalan. Itu bagian paling sukar dari teka-teki yang sedang dipecahkan.