Ilmuwan Menemukan Jejak Pertama 'Protoplanet' Bumi Berusia 4,5 Miliar Tahun

Unsplash

Para ilmuwan telah menemukan apa yang mungkin merupakan bagian tertua dari planet kita yang masih ada — sebuah petunjuk kimiawi kecil dari masa sebelum Bumi menjadi dunia yang kita kenal sekarang.

Penemuan ini, yang dilaporkan di Nature Geoscience oleh para peneliti di MIT dan beberapa lembaga internasional, menunjukkan bukti langsung pertama dari "proto Bumi", planet primitif yang ada 4,5 miliar tahun yang lalu sebelum tabrakan besar membentuknya kembali selamanya.

Miliaran tahun yang lalu, tata surya kita adalah awan gas dan debu yang berputar-putar.

Seiring waktu, serpihan batu dan logam menggumpal, membentuk meteorit pertama dan akhirnya planet-planet paling awal. Salah satunya adalah proto Bumi — dunia panas dan cair yang tertutup lautan lava.

Namun kurang dari 100 juta tahun kemudian, sebuah benda seukuran Mars menabraknya. "Tumbukan raksasa" dahsyat ini melelehkan sebagian besar planet dan menciptakan Bulan.

Para ilmuwan telah lama meyakini bahwa tumbukan ini telah menghapus sepenuhnya jejak materi asli Bumi.

Kini, tim yang dipimpin oleh ahli geologi MIT, Nicole Nie, telah menemukan bukti bahwa sebagian kecil dari planet asli tersebut mungkin masih terawetkan jauh di dalam Bumi.

“Ini mungkin bukti langsung pertama bahwa kita telah mengawetkan materi proto Bumi,” kata Nie.

“Kita melihat sepotong Bumi yang sangat purba, bahkan sebelum tumbukan raksasa itu. Ini menakjubkan karena kami pikir tanda-tanda awal ini akan terhapus sepenuhnya.”

Penemuan ini berpusat pada kalium — unsur umum yang hadir dalam tiga bentuk berbeda, atau isotop: kalium-39, kalium-40, dan kalium-41.

Di Bumi modern, kalium-39 dan -41 mendominasi, sementara kalium-40 hanya merupakan sebagian kecil.

Namun ketika Nie dan rekan-rekannya mengukur isotop kalium dalam batuan purba dari Greenland, Kanada, dan endapan vulkanik dalam di Hawaii, mereka menemukan sesuatu yang tidak biasa: kekurangan kalium-40 yang halus namun terukur dibandingkan dengan apa yang biasanya ditemukan di kerak dan mantel Bumi saat ini.

Mendeteksi perbedaan ini merupakan tantangan teknis yang sangat besar — seperti menemukan sebutir pasir berwarna ganjil di dalam ember penuh.

Para peneliti melarutkan sampel batuan bubuk dalam asam, mengisolasi kalium, dan kemudian menggunakan spektrometer massa yang sangat sensitif untuk mengukur rasio isotop.

Hasilnya menunjukkan bahwa sampel-sampel purba ini "terbentuk berbeda," seperti yang dikatakan Nie — secara kimiawi berbeda dari kebanyakan batuan di Bumi modern.

Untuk memahami artinya, tim membandingkan hasil mereka dengan susunan kimiawi meteorit yang telah diketahui, yang mewakili unsur-unsur penyusun tata surya.

Mereka juga menjalankan simulasi komputer yang menunjukkan bagaimana kimia Bumi mungkin berevolusi setelah tumbukan meteorit berulang dan tabrakan yang membentuk Bulan.

Model-model tersebut menunjukkan bahwa material miskin kalium-40 yang ditemukan tim kemungkinan berasal dari awal mula — sebelum tumbukan tersebut membentuk kembali planet ini.

Anehnya, tanda kalium dalam sampel-sampel ini tidak persis sama dengan jenis meteorit yang diketahui, menunjukkan bahwa material asli yang membentuk proto Bumi belum ditemukan dalam koleksi luar angkasa.

"Para ilmuwan telah mencoba memahami resep kimia asli Bumi dengan mencampur dan mencocokkan meteorit," jelas Nie.

"Namun, studi kami menunjukkan bahwa meteorit yang kita miliki saat ini tidak menceritakan kisah lengkapnya."

Penemuan ini membuka jendela baru ke dalam sejarah awal planet kita — masa ketika Bumi masih terbentuk di tengah tata surya muda yang ganas.

Sidik jari kimia langka ini, yang tersembunyi di bebatuan purba, mungkin merupakan gema terakhir yang masih ada dari dunia yang ada sebelum dunia kita — "proto Bumi" yang hilang yang melahirkan segala sesuatu yang kita pijak saat ini.